DE60311574T2 - Time monitoring of packet re-transmissions during a soft handoff - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen (scheduling) von Daten-Sendewiederholungen und ein Verfahren zur Verwendung in einem Paket-Sendewiederholungs-Protokoll in einem Kommunikations-Endgerät, welches Teil eines Mobilkommunikationssystems ist, das das Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst, wobei das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit der Vielzahl von Basisstationen kommuniziert. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aktualisieren eines Soft-Buffers einer Basisstation, die Teil des Mobilkommunikationssystems ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Basisstation, die das Verfahren zum Steuern von Daten-Sendewiederholungen ausführt, sowie ein Kommunikations-Endgerät, das das Verfahren zum Planen von Daten-Sendewiederholungen ausführt. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Mobilkommunikationssystem, das wenigstens eine Basisstation und wenigstens ein Kommunikations-Endgerät umfasst.The The present invention relates to a method for scheduling of data retransmissions and a method for use in a packet retransmission protocol in a communication terminal, which Part of a mobile communication system is the communication terminal and a A plurality of base stations, wherein the communication terminal during a Soft handover with the plurality of base stations communicates. Furthermore The present invention relates to a method for updating a soft buffer of a base station, which is part of the mobile communication system is. Furthermore, the present invention relates to a base station, which executes the method for controlling data retransmissions, as well as a communication terminal, which performs the method of scheduling data retransmissions. Finally, concerns the present invention is a mobile communication system that at least a base station and at least one communication terminal.
HINTERGRUND DER TECHNIKBACKGROUND OF THE TECHNIQUE
W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) ist eine Funkschnittstelle für IMT-2000 (International Mobile Communication), die für die Verwendung als drahtloses Mobiltelekommunikationssystem der 3. Generation standardisiert wurde. Sie stellt eine Vielzahl von Diensten, wie beispielsweise Sprachdienste und Multimedia-Mobilkommunikationsdienste, auf eine dynamische und effiziente Weise bereit. Die Standardisierungsgremien in Japan, Europa, der USA sowie anderen Ländern haben gemeinsam ein Projekt mit der Bezeichnung 3rd Generation Partnership Project (3GPP) organisiert, um gemeinsame Funkschnittstellenspezifikationen für W-CDMA zu erstellen.W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) is a radio interface for IMT-2000 (International Mobile Communication) standardized for use as a 3rd generation wireless mobile telecommunications system. It provides a variety of services, such as voice services and multimedia mobile communication services, in a dynamic and efficient manner. The standardization bodies in Japan, Europe, the USA and other countries have jointly organized a project called the 3 rd Generation Partnership Project (3GPP) to produce common radio interface specifications for W-CDMA.
Die standardisierte europäische Version von IMT-2000 wird im Allgemeinen als UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) bezeichnet. Die erste Version der UMTS-Spezifikation wurde in Jahre 1999 (Release 99) veröffentlicht. In der Zwischenzeit wurden mehrere Verbesserungen an dem Standard durch die 3GPP in Release 4 und in Release 5 standardisiert und Diskussionen über weitere Verbesserungen werden derzeit im Rahmen von Release 6 geführt.The standardized European Version of IMT-2000 is generally referred to as UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). The first version of the UMTS specification was published in 1999 (release 99). In the meantime, several improvements have been made to the standard the 3GPP in Release 4 and in Release 5 standardized and discussions about more Improvements are currently under release 6.
Der dedizierte Kanal (DCH – Dedicated Channel) für den Downlink und den Uplink sowie der Downlink Shared Channel (DSCH) wurden in Release 99 und Release 4 definiert. In den folgenden Jahren erkannten die Entwickler, dass für die Bereitstellung von Multimedia-Diensten – oder anderen Diensten im Allgemeinen – ein asymmetrischer Hochgeschwindigkeitszugang implementiert werden muss. In Release 5 wurde der High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) vorgestellt. Der neue High-Speed Downlink Shared Channel (HS-DSCH) bietet einen Hochgeschwindigkeitszugang im Downlink zu dem Benutzer von dem UMTS Radio Access Network (RAN) zu den Kommunikations-Endgeräten, die in den UMTS-Spezifikationen mit User Equipments (UE) bezeichnet werden.Of the dedicated channel (DCH) for the Downlink and the uplink as well as the downlink shared channel (DSCH) were defined in Release 99 and Release 4. In the following years the developers realized that for the provision of multimedia services - or other services in the General - one asymmetric high-speed access must be implemented. In Release 5, the High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) presented. The new high-speed downlink shared channel (HS-DSCH) offers a high-speed access in the downlink to the user of the UMTS Radio Access Network (RAN) to the communication terminals, the in the UMTS specifications with User Equipment (UE) become.
HSDPA basiert auf Verfahren wie beispielsweise dem schnellen Planen von Paketen, der adaptiven Modulation und dem hybriden ARQ-(HARQ)Verfahren, um einen hohen Durchsatz zu erzielen, Verzögerungen zu verringern und um Spitzendatenraten zu erreichen.HSDPA based on methods such as fast scheduling of Packets, adaptive modulation and the hybrid ARQ (HARQ) method, to achieve high throughput, reduce delays and to achieve peak data rates.
HYBRIDE ARQ-PROTOKOLLEHYBRID ARQ PROTOCOLS
Das gebräuchlichste Verfahren zur Fehlererkennung bei Diensten ohne Echtzeitbedingungen (Non-Realtime-Services) basiert auf ARQ-(Automatic Repeat Request – automatischen Anforderungswiederholungs-)Protokollen, die mit der Vorwärtsfehlerkorrektur (Forward Error Correction – FEC) kombiniert sind, und wird als hybrides ARQ bezeichnet. Wenn ein Fehler durch die zyklische Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check – CRC) erkannt wird, fordert der Empfänger den Sender auf, zusätzliche Bits oder ein neues Datenpaket zu senden. Von den verschiedenen existierenden Protokollen werden die kontinuierlichen ARQs Stop-and-Wait-(SAW) und Selective Repeat (Selektive Wiederholung) am häufigsten in der Mobilkommunikation verwendet.The common Method for error detection in services without real-time conditions (non-real-time services) based on ARQ (Automatic Repeat Request) protocols, the ones with the forward error correction (Forward Error Correction - FEC) are combined and referred to as hybrid ARQ. When a Error is detected by the Cyclic Redundancy Check (CRC), demands the recipient the transmitter on, additional Bits or to send a new data packet. From the different ones existing protocols, the continuous ARQs Stop-and-Wait (SAW) and Selective Repeat used in mobile communication.
Eine Dateneinheit wird vor dem Senden kodiert. In Abhängigkeit von den erneut gesendeten Bits können drei unterschiedliche ARQ-Typen definiert werden.A Data unit is encoded before sending. Depending on the retransmitted bits can three different ARQ types are defined.
Bei dem HARQ Typ I werden die empfangenen fehlerhaften Datenpakete, die auch als PDUs (Packet Data Unit – Paketdateneinheit) bezeichnet werden, verworfen und eine neue Kopie dieser PDU wird wiederholt gesendet und separat dekodiert. Es wird kein Kombinieren früherer oder späterer Versionen dieser PDU durchgeführt. Unter Verwendung des HARQ-Protokolls vom Typ II wird die fehlerhafte PDU, die wiederholt gesendet werden muss, nicht verworfen, sondern mit einigen Sendewiederholungs-Bits kombiniert, die von dem Sender zum nachfolgenden Dekodieren bereitgestellt werden. Wiederholt gesendete PDUs haben mitunter höhere Kodierraten und werden in dem Empfänger mit den gespeicherten Werten kombiniert. Das heißt, dass lediglich ein wenig Redundanz bei jeder Sendewiederholung (retransmission) hinzugefügt wird.at the HARQ type I will be the received faulty data packets, also known as PDUs (Packet Data Unit), discarded and a new copy of this PDU is sent repeatedly and decoded separately. There will be no combining earlier or later Versions of this PDU performed. Using the Type II HARQ protocol, the faulty PDU, which must be sent repeatedly, not discarded, but with some retransmit bits sent from the sender to the subsequent decodes are provided. Repeatedly sent PDUs may have higher ones Encoding rates and are stored in the receiver with the Values combined. This means, that only a little redundancy at each retransmission added becomes.
Schließlich ist das HARQ-Protokoll vom Typ III beinahe dasselbe Paket-Sendewiederholungs-Protokoll wie Typ II, und unterscheidet sich nur dahingehend, dass jede wiederholt gesendete PDU selbst dekodierbar ist. Dies impliziert, dass die PDU ohne das Kombinieren mit vorherigen PDUs dekodierbar ist. Wenn einige PDUs so stark beschädigt sind, dass nahezu keine Informationen wieder verwendbar sind, können vorteilhafterweise selbst dekodierbare Pakete verwendet werden.Finally, the Type III HARQ protocol is almost the same packet retransmission protocol as Type II, and only differs in that each repeatedly transmitted PDU is itself decodable. This implies that the PDU is decodable without combining with previous PDUs. If some PDUs are so badly damaged that almost no information is reusable, self-decodable packets can be advantageously used.
UMTS-ARCHITEKTURUMTS ARCHITECTURE
Die
High-Level-R99/4/5-Architektur des Universal Mobile Telecommunication
System (UMTS) wird in
WEITERENTWICKELTE UTRAN-ARCHITEKTURREFINED UTRAN ARCHITECTURE
Derzeit
wird die Durchführbarkeitsstudie
für die
Weiterentwicklung der UTRAN-Architektur
von der aktuellen R99/4/5-UMTS-Architektur durchgeführt (siehe
3GPP TSG RAN WG3: „Feasibility
Study on the Evolution of the UTRAN Architecture", verfügbar unter http://www.3gpp.org).
Zwei allgemeine Vorschläge
für die
weiterentwickelte Architektur (siehe 3GPP TSG RAN WG3, Meeting #36, „Proposed
Architecture on UTRAN Evolution",
Tdoc R3-030678 und „Further
Clarifications on the Presented Evolved Architecture", Tdoc R3-030688,
verfügbar
unter http://www.3gpp.org) haben sich herauskristallisiert. Der
Vorschlag mit dem Titel „Further
Clarifications on the Presented Evolved Architecture" wird im Folgenden
in Bezug auf
Das
RNG (Radio Network Gateway)
Auf
der Steuerebene fungiert das RNG
- – Iu-Signalisierungs-Gateway, das heißt, Ankerpunkt für die RANAP-(Radio Access Network Application Port)Verbindung, – RANAP-Verbindungsbeendigung, umfassend: – Aufbau und Freigabe der Signalisierungsverbindungen – Benachteiligen verbindungsloser Nachrichten – Verarbeiten von verbindungslosen RANAP-Nachrichten, – Übertragen der Paging-Nachricht im Idle Mode und Connected Mode (im verbindungsfreien und verbundenen Modus) zu dem/den relevanten NodeB+(s),
- – Das RNG übernimmt die Rolle des CNs bei dem Wechsel (relocation) zwischen den NodeB+s,
- – Steuern der Benutzerebene (control plane) und
- – Iur-Signalisierungs-Gateway
zwischen NodeB+
402 –405 und R99/4/5-RNC.
- - Iu signaling gateway, that is, anchor point for the RANAP (Radio Access Network Application Port) connection, - RANAP connection termination, comprising: - establishing and releasing the signaling links - Disadvantageous connectionless messages - processing connectionless RANAP messages, - Transmitting the paging message in idle mode and connected mode (in connectionless and connected mode) to the relevant NodeB + (s),
- The RNG assumes the role of the CN in the relocation between the NodeB + s,
- - controlling the user plane (control plane) and
- - Iur signaling gateway between NodeB +
402 -405 and R99 / 4/5-RNC.
Das RNG ist darüber hinaus der Zugangspunkt zur Benutzerebene von dem CN oder dem herkömmlichen RAN zu dem weiterentwickelten RAN. Es hat die folgenden Benutzerebenenfunktionen:
- – Schalten des Verkehrs auf der Benutzerebene während des Wechsels
- – Übertragen von GTP-(GPRS Tunneling Protocol auf der Iu-Schnittstelle)Paketen zwischen NodeB+ und SGSN (Serving GPRS Support Node, ein Element des CNs) und
- – Iur-Zusammenarbeit für die Benutzerebene (control plane).
- - switching traffic at the user level during the change
- - Transmission of GTP (GPRS Tunneling Protocol on the Iu Interface) packets between NodeB + and SGSN (Serving GPRS Support Node, an element of the CNs) and
- - Iur cooperation for the user level (control plane).
Das
NodeB+-Element
Die Hauptfunktionen sind:
- – Steuern des UEs,
- – RANAP-Verbindungsbeendigung, – Verarbeiten von verbindungsorientierten RANAP-Protokollnachrichten,
- – Steuern/Beenden der RRC-(Radio Resource Control)Verbindung und
- – Steuern der Initialisierung der relevanten Benutzerebenenverbindungen.
- - controlling the UEs,
- RANAP connection termination, processing of connection-oriented RANAP protocol messages,
- - controlling / terminating the RRC (Radio Resource Control) connection and
- Control the initialization of the relevant user plane connections.
Der
UE-Kontext wird von dem (Serving) NodeB+ entfernt, wenn die RRC-Verbindung
beendet wird, oder wenn die Funktionalität einem anderen NodeB+ (Serving
NodeB+- Wechsel)
zugeordnet wird. Die Funktionen der Steuerebene umfassen ebenso sämtliche
der Funktionen für
die Steuerung und die Konfiguration der Ressourcen der Zellen des
NodeB+
Die
Benutzerebenenfunktionen des NodeB+
ENHANCED UPLINK DEDICATED CHANNEL (E-DCH)ENHANCED UPLINK DEDICATED CHANNEL (E-DCH)
Verbesserungen des Uplink für Dedicated Transport Channels (DTCH – dedizierte Transportkanäle) werden derzeit von der 3GPP Technical Specification Group RAN untersucht (siehe 3GPP TR 25.896: „Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)", verfügbar unter http://www.3gpp.org). Da die Verwendung von IP-basierten Diensten immer wichtiger wird, besteht eine erhöhte Nachfrage bezüglich der Verbesserung der Reichweite und des Durchsatzes des RANs sowie bezüglich der Reduzierung der Verzögerung der dedizierten Uplink-Transportkanäle. Streaming, interaktive und Hintergrunddienste könnten von diesem Enhanced Uplink profitieren.improvements the uplink for Dedicated Transport Channels (DTCH) currently being investigated by the 3GPP Technical Specification Group RAN (See 3GPP TR 25.896: "Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6) ", available at http://www.3gpp.org). Because the use of IP-based Services is becoming increasingly important, there is an increased demand for Improving the reach and throughput of the RAN as well as the Reduction of the delay the dedicated uplink transport channels. Streaming, interactive and background services benefit from this enhanced uplink.
Eine Verbesserung ist die Verwendung von adaptiven Modulations- und Codierungsschemata (AMC) in Verbindung mit durch den Node B gesteuerten Planen (Node B controlled scheduling), und demzufolge eine Verbesserung der Uu-Schnittstelle. Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, befindet sich die Steuerung der maximalen Datenraten im Uplink in dem bestehenden R99/R4/R5-System in dem RNC. Durch das Verlegen des Schedulers in den Node B kann die Latenzzeit, die auf Grund der Signalisierung auf der Schnittstelle zwischen dem RNC und dem Node B eingebracht wird, reduziert werden, wodurch der Scheduler in der Lage ist, schneller auf zeitliche Veränderungen der Uplink-Last im Uplink(Uplink Load) zu reagieren. Dadurch wird die Gesamt-Latenzzeit bei der Kommunikation des UEs mit dem RAN reduziert. Aus diesem Grund kann durch das durch den Node B gesteuertes Planen die Interferenz im Uplink besser gesteuert und die Varianz der Rauschanhebung (noise rise variance) durch schnelles Zuweisen höherer Datenraten, wenn sich die Last im Uplink verringert, beziehungsweise durch Begrenzen der Datenraten im Uplink, wenn sich die Last im Uplink erhöht, besser geglättet werden. Die Reichweite und der Zellendurchsatz können durch eine bessere Steuerung der Interferenz im Uplink verbessert werden.A Improvement is the use of Adaptive Modulation and Coding Schemes (AMC) in conjunction with Node B controlled scheduling (Node B controlled scheduling), and consequently an improvement in the Uu interface. As mentioned in the previous section, is the control of the maximum data rates in the uplink in the existing R99 / R4 / R5 system in the RNC. By laying the Schedulers in the Node B can reduce the latency due to the Signaling on the interface between the RNC and the node B is introduced, can be reduced, causing the scheduler in the Location is faster on temporal changes of the uplink load in the Uplink (uplink load) to respond. This will set the total latency reduced in the communication of the UE with the RAN. For this Reason can be due to the controlled by the Node B planning the interference in Uplink better controlled and the variance of the noise increase (noise rise variance) by quickly allocating higher data rates when reduces the load in the uplink, or by limiting the Data rates in the uplink, if the load in the uplink increases, better smoothed become. The range and the cell throughput can be improved by better control the interference in the uplink can be improved.
Eine weitere Verfahrensweise, die zum Reduzieren der Verzögerung im Uplink in Betracht gezogen werden kann, ist das Einführen einer kürzeren Sende-Zeitintervall-(Transmission Time Interval – TTI)Länge für den E-DCH im Vergleich zu anderen Transportkanälen. Eine TTI-Länge von 2 ms wird momentan für die Verwendung auf dem E-DCH untersucht, während im Allgemeinen eine TTI-Länge von 5 ms auf den anderen Kanälen verwendet wird. Das hybride ARQ-Protokoll, das eine der Schlüsseltechnologien bei HSDPA ist, wird ebenfalls für den Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH) in Betracht gezogen. Das hybride ARQ-Protokoll zwischen dem Node B und dem UE ermöglicht schnelle Sendewiederholungen von fehlerhaft empfangenen Dateneinheiten, wodurch die Anzahl der RLC-(Radio Link Control)Sendewiederholungen und die damit verbundenen Verzögerungen reduziert werden. Dies kann die durch den Benutzer wahrgenommene Dienstgüte (Quality of Service – QoS) verbessern.A further procedure, which is to reduce the delay in Uplink can be considered, is introducing a shorter transmission time interval (transmission time Interval - TTI) Length for the E-DCH in comparison to other transport channels. A TTI length of 2 ms is currently for the use on the E-DCH, while generally a TTI length of 5 ms on the other channels is used. The hybrid ARQ protocol, which is one of the key technologies at HSDPA is also for Considered Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH). The hybrid ARQ protocol between the Node B and the UE allows fast retransmissions of incorrectly received data units, reducing the number of RLC (Radio Link Control) retransmissions and the associated delays be reduced. This may be the one perceived by the user Quality of service (Quality of Service - QoS) improve.
Um die vorangehend beschriebenen Verbesserungen zu unterstützen, wird eine neue MAC-Teilschicht eingeführt, die im Folgenden als MAC-eu bezeichnet wird. Die Einheiten dieser neuen Teilschicht, die in den folgenden Abschnitten ausführlicher beschrieben werden, können in dem UE und dem Node B angeordnet sein. Auf der UE-Seite führt die MAC-eu die neue Aufgabe des Multiplexierens der Daten der oberen Schichten (beispielsweise der Daten der MAC-d-Teilschicht) in die neuen erweiterten Transportkanäle und des Betreibens der HARQ-Protokoll-Sendeeinheiten durch.Around to support the improvements described above will introduced a new MAC sublayer, hereafter referred to as MAC-eu. The units of this new sub-layer, which is described in more detail in the following sections can be described be arranged in the UE and the Node B. On the UE side, the MAC-eu leads the new task of multiplexing upper layer data (for example, the data of the MAC-d sublayer) into the new extended transport channels and the Operate the HARQ protocol transmission units.
E-DCH-MAC-ARCHITEKTUR IN DEM UEE-DCH MAC ARCHITECTURE IN THE UE
Es gibt M verschiedene Datenströme (MAC-d), die Datenpakete transportieren, die von dem UE zu dem Node B zu senden sind. Diese Datenströme können verschiedene Dienstgüten (Quality of Service – QoS) haben, beispielsweise Verzögerungs- und Fehleranforderungen, und können eine andere Konfiguration der HARQ-Instanzen erfordern. Aus diesem Grund können die Datenpakete in unterschiedlichen Prioritäts-Warteschlangen gespeichert werden. Die Reihe von HARQ-Sende- und Empfangs-Einheiten, die jeweils in dem UE und dem Node B angeordnet sind, wird als HARQ-Prozess bezeichnet. Der Scheduler berücksichtigt bei der Zuweisung von HARQ-Prozessen zu verschiedenen Prioritäts-Warteschlangen Dienstgüteparameter. Die MAC-eu-Einheit empfängt über die Schicht-1-Signalisierung Koordinationsinformationen von dem Node B (Netzseite).It M gives different data streams (MAC-d), transport the data packets that pass from the UE to the Node B. send. These data streams can different qualities of service (Quality of Service - QoS) have, for example, delay and error requirements, and can require a different configuration of HARQ instances. For this Reason can the data packets are stored in different priority queues. The Row of HARQ transmit and receive units, each in the UE and Node B is called a HARQ process. The scheduler takes into account in the assignment of HARQ processes to different priority queues Quality of service parameters. The MAC eu unit receives over the Layer 1 signaling Coordination information from Node B (Network side).
E-DCH-MAC-ARCHITEKTUR IM UTRANE-DCH MAC ARCHITECTURE IN THE UTRAN
Bei einem Soft-Handover-Vorgang können die MAC-eu-Einheiten in der E-DCH-MAC-Architektur auf der UTRAN-Seite auf den Node B (MAC-eub) und den S-RNC (MAC-eur) verteilt werden. Der Scheduler in dem Node B wählt die aktiven Benutzer aus und führt die Steuerung der Rate durch Bestimmen und Signalisieren einer befohlenen Rate, einer vorgeschlagenen Rate oder eines TFC-(Transport Format Combination – Transportformatkombination)Schwellenwertes durch, die oder der die aktiven Benutzer (UEs) auf eine Teilmenge des Satzes von Transportformat-Kombinationen (Transport-Format Combination Set – TFCS) begrenzt, die zum Senden zugelassen sind.at a soft handover process, the MAC-eu units in the E-DCH-MAC architecture on the UTRAN side Node B (MAC-eub) and S-RNC (MAC-eur). The scheduler in the Node B chooses the active users and leads controlling the rate by determining and signaling a commanded one Rate, a suggested rate or a TFC (Transport Format Combination - transport format combination) Threshold by, the or the active users (UEs) to a subset of the set of transport format combinations (Transport-Format Combination Set - TFCS) limited, which are allowed to send.
Jede
MAC-eu-Einheit entspricht einem Benutzer (UE). In
Es sollte beachtet werden, dass die erforderliche Soft-Buffer-Größe von dem verwendeten HARQ-Protokoll abhängig ist, beispielsweise benötigt ein HARQ-Protokoll, das Incremental Redundancy (IR) verwendet, mehr Soft-Buffer als ein Protokoll mit Chase Combining (CC).It should be noted that the required soft buffer size of the used HARQ protocol is needed, for example a HARQ protocol that uses incremental redundancy (IR), more Soft Buffer as a protocol with Chase Combining (CC).
E-DCH-SIGNALISIERUNGE-DCH SIGNALING
Die mit dem E-DCH verbundene Steuersignalisierung, die für das Funktionieren eines bestimmten Protokolls erforderlich ist, besteht aus der Uplink-Signalisierung und der Downlink-Signalisierung. Die Signalisierung hängt von den berücksichtigten Verbesserungen im Uplink ab.The control signaling associated with the E-DCH necessary for the functioning required by a particular protocol consists of uplink signaling and the downlink signaling. The signaling depends on considered Improvements in the uplink from.
Um das durch den Node B gesteuertes Planen (beispielsweise das durch Node B controlled time and rate scheduling) zu ermöglichen, muss das UE einige Anforderungs-Nachrichten im Uplink zum Senden von Daten zu dem Node B senden. Die Anforderungs-Nachricht kann Statusinformationen eines UEs, wie beispielsweise Buffer-Status, Leistungs-Status und Kanalqualitätsschätzung, enthalten. Basierend auf diesen Informationen kann der Node B die Rauschanhebung schätzen und das UE "schedulen". Mit einer Zuweisungs-Nachricht, die Downlink von dem Node B zu dem UE gesendet wird, weist der Node B dem UE den TFCS mit der maximalen Datenrate und den Zeitintervallen zu, mit dem das UE senden darf.Around the controlled by the Node B planning (for example, by Node B controlled time and rate scheduling), the UE needs some request messages in the uplink to send data to the Node B. The request message can provide status information of a UE, such as buffer status, Performance status and channel quality estimation included. Based on this information, the Node B can boost noise estimate and the UE "schedulen". With an assignment message, the downlink from the Node B is sent to the UE, the node points B the UE the TFCS with the maximum data rate and time intervals to which the UE is allowed to send.
Im Uplink muss das UE eine Ratenindikator-Nachrichteninformation an den Node B signalisieren, die zum korrekten Dekodieren der gesendeten Pakete erforderlich ist, beispielsweise die Transport-Blockgröße (Transport Block Size – TBS), die Modulationscodierschema-(MCS)Stufe und so weiter. Des Weiteren muss in dem Fall, in dem HARQ verwendet wird, das UE HARQ-bezogene Steuerinformationen (beispielsweise die HARQ-Prozessnummer, die HARQ-Sequenznummer, die als neuer New Data Indicator (NDI) für UMTS Rel. 5 bezeichnet wird, die Redundanzversion (RV), die Ratenanpassungsparameter und so weiter) signalisieren.in the Uplink requires the UE to display rate indicator message information signal the Node B, which to correctly decode the sent packets is required, for example, the transport block size (Transport Block Size - TBS), the modulation coding scheme (MCS) stage and so on. Furthermore in the case where HARQ is used, the UE must be HARQ-related Control information (for example, the HARQ process number, the HARQ Sequence Number, New as New Data Indicator (NDI) for UMTS Rel. 5, the redundancy version (RV), the rate matching parameters and so on).
Nach dem Empfangen und Dekodieren der gesendeten Pakete auf dem E-DCH (Enhanced Uplink Dedicated Channel) muss der Node B das UE darüber informieren, ob das Senden erfolgreich war, indem er jeweils eine ACK/NACK (Bestätigung/negative Bestätigung) im Downlink sendet.After receiving and decoding the transmitted packets on the Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH), the Node B must inform the UE if the transmission was successful, by sending an ACK / NACK (confirmation / negative acknowledgment) in the downlink.
MOBILITÄTSMANAGEMENT INNERHALB DES R99/4/5-UTRANMOBILITY MANAGEMENT WITHIN THE R99 / 4/5-UTRAN
In diesem Abschnitt werden zunächst einige häufig verwendete Begriffe kurz definiert sowie einige mit dem Mobilitätsmanagement verbundene Verfahrensweisen dargestellt (siehe 3GPP TR 21.905: „Vocabulary for 3GPP Specifications", verfügbar unter http://www.3gpp.org).In this section will be first some often used terms briefly defined as well as some with mobility management Related Procedures (see 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications ", available at http://www.3gpp.org).
Eine Funkverbindung kann eine logische Verbindung zwischen einem einzelnen UE und einem einzelnen UTRAN-Zugangspunkt sein. Ihre physikalische Umsetzung umfasst Radio-Bearer-Übertragungen.A Radio communication can be a logical connection between a single UE and a single UTRAN access point. Your physical Implementation includes radio bearer transmissions.
Ein Handover kann als das Wechseln einer Benutzerverbindung von einem Radio Bearer zu einem anderen definiert werden. Bei einem „Hard-Handover" wird eine neue Funkverbindung aufgebaut. Im Gegensatz dazu werden bei einem „Soft-Handover" (SHO) Funkverbindungen aufgebaut und abgebrochen, so dass das UE immer wenigstens eine Funkverbindung zu dem UTRAN aufrecht erhält. Das Soft-Handover ist für Netze, die die CDMA-(Code Division Multiple Access)Technologie anwenden, spezifisch. Die Ausführung des Handovers wird üblicherweise durch den S-RNC in einem Mobilfunknetz gesteuert.One Handover can be considered as changing a user connection from one Radio Bearer be defined to another. A "hard handover" becomes a new radio connection built up. In contrast, in a "soft handover" (SHO) radio links established and aborted, so that the UE always at least one Maintains radio communication with the UTRAN. The soft handover is for networks, using the CDMA (Code Division Multiple Access) technology, specific. Execution The handover is usually controlled by the S-RNC in a mobile network.
Das „Active Set" umfasst ein Set von Funkverbindungen, die gleichzeitig in einen spezifischen Kommunikationsdienst zwischen dem UE und dem Funknetz, beispielsweise während des Soft-Handover, involviert sind, wobei das Active Set des UEs sämtliche Funkverbindungen zu den Node Bs des RANs, die dem UE dienen, umfasst.The "Active Set "includes a Set of radio links simultaneously into a specific communication service between the UE and the radio network, for example during the Soft Handover, where the UE's Active Set is all Radio links to the Node Bs of the RAN serving the UE.
Verfahren zum Aktualisieren des Active Set (active set update) können verwendet werden, um den Active Set der Kommunikation zwischen dem UE und dem UTRAN zu ändem. Das Verfahren kann drei Funktionen umfassen: Hinzufügen von Funkverbindungen, Entfernen von Funkverbindungen, sowie das kombinierte Hinzufügen und Entfer nen von Funkverbindungen. Die maximale Anzahl der gleichzeitigen Funkverbindungen ist im Allgemeinen auf vier festgelegt. Neue Funkverbindungen können zu dem Active Set hinzugefügt werden, wenn die Pilotsignalstärken der jeweiligen Basisstationen einen gewissen Schwellenwert in Bezug auf das Pilotsignal des stärksten Elementes in dem Active Set übersteigen. Eine Funkverbindung kann aus dem Active Set entfernt werden, wenn die Pilotsignalstärke der jeweiligen Basisstation einen gewissen Schwellenwert in Bezug auf das stärkste Element des Active Set übersteigt.method to update the Active Set (active set update) can be used be to the Active Set of communication between the UE and to change the UTRAN. The method can have three functions: adding Radio communications, removal of radio communications, as well as the combined Add and removing radio links. The maximum number of simultaneous Radio communications is generally set at four. New radio connections can added to the Active Set when the pilot signal strengths the respective base stations with respect to a certain threshold on the pilot signal of the strongest Exceed element in the Active Set. A radio connection can be removed from the Active Set if the pilot signal strength the respective base station with respect to a certain threshold in the strongest Element of the Active Set exceeds.
Der Schwellenwert für das Hinzufügen einer Funkverbindung kann typischerweise höher als der für das Entfernen einer Funkverbindung ausgewählt werden. Demzufolge bilden die Ergebnisse des Hinzufügens und des Entfernens eine Hysterese in Bezug auf die Pilotsignalstärken.Of the Threshold for The addition a radio link may typically be higher than that for the removal a radio connection are selected. As a result, the results of adding and removing form one Hysteresis in terms of pilot signal strengths.
Die Pilotsignalmessungen werden dem Netz (S-RNC) von dem UE mittels der RRC-Signalisierung gemeldet. Vor dem Senden des Messergebnisse wird gewöhnlicherweise eine gewisse Filterung durchgeführt, um den Durchschnitt des Fast Fadings zu ermitteln. Die typische Filterdauer beträgt ungefähr 200 ms und trägt zur Handover-Verzögerung bei (siehe 3GPP TS 25.133: „Requirements for Support of Radio Resource Management (FDD)", verfügbar unter http://www.3gpp.org). Auf Basis der Messergebnisse kann der S-RNC entscheiden, die Ausführung einer der Funktionen des Aktualisierungsvorgangs des Active Sets auszulösen (Hinzufügen/Entfernen eines Node B zu/von dem aktuellen Active Set).The Pilot signal measurements are sent to the network (S-RNC) from the UE the RRC signaling reported. Before sending the measurement results usually becomes a certain Filtering performed, to determine the average of fast fading. The typical Filter duration is approximately 200 ms and carries to the handover delay at (see 3GPP TS 25.133: "Requirements for Radio Resource Management (FDD), available at http://www.3gpp.org). Based on the measurement results, the S-RNC can decide to execute a the functions of the Active Set update process (Add / Remove a Node B to / from the current Active Set).
E-DCH-FUNKTIONSWEISE WÄHREND DES SOFT-HANDOVERE-DCH OPERATION WHILE THE SOFT HANDOVER
Das Unterstützen des Soft-Handovers ist erstrebenswert, um einen Gewinn durch Makrodiversität zu erzielen. Bei HSDPA wird beispielsweise kein Soft-Handover für den HS-DSCH-(High Speed Downlink Shared Channel) Transportkanal unterstützt. Das Anwenden des Soft-Handover verursacht das Problem des Zuweisens von Scheduling-Zuständigkeiten zu allen Node Bs des Active Set und es würde eine extrem straffe zeitliche Koordination erforderlich sein, um die Planungs-Entscheidung allen Elementen des Active Set bereitzustellen, selbst wenn die Verteilung der Scheduling-Funktion geklärt worden ist. Nur ein Node B sendet auf dem HS-DSCH zu einem UE und demzufolge wird kein Gewinn durch Makrodiversität erzielt. Wenn das UE in den Soft-Handover- Bereich für dedizierte Kanäle eintritt, muss der Node B, der auf dem HS-DSCH senden darf, bestimmt werden. Die Auswahl des Serving Node B kann entweder von der UE-Seite oder von der Netzseite (durch RNC) durchgeführt werden.The Support Soft handover is desirable in order to gain macro-diversity. For HSDPA, for example, there is no soft handover for the HS-DSCH (High Speed downlink shared channel) Transport channel supported. The Applying the soft handover causes the problem of assigning of scheduling responsibilities to all Node Bs of the Active Set and it would be an extremely tight temporal Coordination will be required to make the planning decision all the elements of the Active Set, even if the distribution of the scheduling feature clarified is. Only one Node B transmits on the HS-DSCH to an UE and consequently No gain is achieved through macrodiversity. If the UE is in the Soft handover area for dedicated Channels enters, Node B allowed to send on the HS-DSCH must be determined. The selection of Serving Node B can be either from the UE side or from the Network side (by RNC) performed become.
Bei dem FCS-(Fast Cell Selection)Verfahren für HS-DSCH wählt das UE die Zelle aus, die am besten für das Senden von Daten geeignet ist. Das UE überprüft periodisch die Kanalbedingungen in den Zellen innerhalb des Active Set, um zu prüfen, ob es eine Zelle mit besseren Kanalbedingungen als die derzeitige Funkzelle (Serving Cell) gibt.at In the FCS (Fast Cell Selection) method for HS-DSCH, the UE selects the cell which best for the sending of data is suitable. The UE periodically checks the channel conditions in the cells within the Active Set to check if there is a cell with better ones Channel conditions than the current radio cell (serving cell).
Wenn das Soft-Handover für den Uplink nicht unterstützt wird, muss ein Serving Node B ausgewählt werden. Ein Problem, das dabei auftreten kann, ist die falsche Auswahl des Serving Node B. Aus diesem Grund kann es eine Zelle in dem Active Set geben, die besser für das Senden im Uplink geeignet ist als der für den Uplink ausgewählte Serving Node B. Folglich kann das durch den derzeitigen Serving Node B gesteuerte Senden von Daten zu einer Zelle fehlschlagen, währenddessen das durch die anderen Node Bs gesteuerte Senden zu den Zellen erfolgreich ist. Die Genauigkeit der Auswahl ist von mehreren Faktoren, wie beispielsweise der Signalisierungsverzögerung und dem Filtern der Messerergebnisse und so weiter, abhängig.If the soft handover for the uplink is not supported, a serving node B must be selected. One problem that may occur is the incorrect selection of Serving Node B. For this reason, there may be a cell in the Active Set Thus, the transmission of data to a cell controlled by the current serving Node B may fail, while the transmission controlled by the other Node Bs may fail Cells is successful. The accuracy of the selection depends on several factors, such as the signaling delay and the filtering of the results of the measurements and so on.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Unterstützen des Soft-Handover-Vorgangs für den E-DCH auf Grund des Gewinns durch Makrodiversität und dadurch von Nutzen ist, dass mögliche Sendefehler auf Grund einer falschen Auswahl des besten Serving Node B für den Uplink vermieden werden können.In summary can be said to support the soft handover process for the E-DCH because of the benefits of macrodiversity, and thereby of benefit, that possible transmission errors due to a wrong selection of the best Serving Node B for the uplink can be avoided.
SOFT-HANDOVER-VORGANG OHNE SOFT-BUFFER-SYNCHRONISATIONSOFT-HANDOVER PROCESS WITHOUT SOFT BUFFER SYNCHRONIZATION
In
Jeder
Node B innerhalb des Active Set überwacht
in Schritt
Die
Prüfung,
ob das Dekodieren erfolgreich war oder nicht (siehe Schritt
Wie vorangehend beschrieben, stellt der Soft-Handover-Vorgang einen zusätzlichen Gewinn durch Makrodiversität bereit, er verkompliziert jedoch in gewissem Maß das Systemdesign. In dem E-DCH beispielsweise gibt es eine einzige sendende Protokolleinheit und mehrere empfangende Protokolleinheiten für den Soft-Handover-Vorgang, wohingegen es für einen Nicht-Soft-Handover-Vorgang lediglich eine sendende- und eine empfangende Protokolleinheit gibt.As previously described, the soft handover process sets one additional Profit through macrodiversity ready, but to some extent complicates the system design. By doing E-DCH, for example, there is a single sending protocol unit and multiple receiving protocol entities for the soft handover process, whereas it is for a non-soft handover only one send and one receiving protocol unit.
EINRICHTEN EINES RADIO BEARERSET UP A RADIO BEARER
Vor dem Beginnen eines Sendevorgangs kann der Radio Bearer (RB – Funkträger) eingerichtet werden und sämtliche Schichten sollten dementsprechend konfiguriert werden (siehe 3GPP TS25.331 „Radio Resource Control (RRC) protocol specification", verfügbar unter http://www.3gpp.org). Die Verfahrensweise zum Einrichten eines Radio Bearer kann entsprechend der Beziehung zwischen dem Radio Bearer und einem dedizierten Transportkanal variieren. In Abhängigkeit von den Dienstgüte-(Quality of Service – QoS) Parametern kann es einen permanent zugewiesenen dedizierten Kanal geben, der mit dem RB assoziiert ist, oder nicht.In front The radio bearer (RB radio bearer) can be set up when a transmission begins and all Layers should be configured accordingly (see 3GPP TS25.331 "Radio Resource Control (RRC) protocol specification ", available at http://www.3gpp.org). The procedure for setting up a radio bearer may be appropriate vary the relationship between the radio bearer and a dedicated transport channel. Dependent on Quality of Service (Quality of Service - QoS) parameters There may be a permanently assigned dedicated channel with is associated with the RB or not.
EINRICHTEN EINES RADIO BEARER MIT AKTIVIERUNG DES DEDIZIERTEN PHYSIKALISCHEN KANALSSET UP A RADIO BEARER WITH ACTIVATION OF THE DEDICATED PHYSICAL CHANNEL
In
dem UMTS kann die in
Die Verarbeitung in der physikalischen Schicht auf der Netzseite kann mit der CPHY-RL-Setup-Request-Primitive begonnen werden, der an alle geeigneten Node Bs ausgegeben wird. Wenn einer der vorgesehenen Empfänger nicht in der Lage ist, den Dienst bereitzustellen, kann dies in der Bestätigungsnachricht/den Bestätigungsnachrichten (Confirmation Primitive(s)) angezeigt werden. Nach dem Einrichten der Schicht 1 einschließlich des Beginns des Sendens/Empfangens in dem Node B, kann die NW-RRC eine RADIO-BEARER-SETUP-Nachricht zu ihrer Partnerinstanz (bestätigtes oder negativ bestätigtes Senden ist für NW optional) senden. Diese Nachricht kann Schicht 1 -, MAC- und RLC-Parameter umfassen. Nach dem Empfangen der Nachricht konfiguriert die UE-RRC Schicht 1 und MAC.Processing in the physical layer on the network side can be started with the CPHY-RL-Setup-Request-Primitive, which is issued to all appropriate Node Bs. If one of the intended recipients is unable to provide the service, this can be indicated in the confirmation message / confirmation (s) messages. After the establishment of the layer 1 including the beginning of the transmission / reception in the Node B, the NW RRC send a RADIO BEARER SETUP message to its peer entity (confirmed or negatively acknowledged sending is optional for NW). This message may include Layer 1, MAC, and RLC parameters. After receiving the message, the UE RRC configures layer 1 and MAC.
Wenn die Synchronisation der Schicht 1 angezeigt wird, kann das UE eine RADIO-BEARER-SETUP-COMPLETE-Nachricht in dem Acknowledged Mode (bestätiger Modus) zurück zu dem Netz senden. Die NW-RRC kann die MAC- und die RLC-Schicht auf der Netzseite konfigurieren.If the synchronization of the layer 1 is displayed, the UE can a RADIO-BEARER SETUP COMPLETE message in the acknowledged mode (confirmed Mode) send to the network. The NW RRC can handle the MAC and RLC layers on the network side.
Nach dem Empfangen der Bestätigung für RADIO BEARER SETUP COMPLETE, kann die RRC eine neue RLC-Instanz, die mit dem neuen Radio Bearer assoziiert ist, einrichten. Das zutreffende Verfahren für die Einrichtung der RLC kann von dem RLC- Übertragungsmodus abhängig sein. Die RLC-Verbindung kann entweder implizit eingerichtet werden, oder es kann die explizite Signalisierung angewendet werden. Schließlich kann eine RB-Establish-Indication-Primitive durch die UE-RRC gesendet werden und eine RB-Establish-Confirmation-Primitive kann durch die RNC-RRC ausgegeben werden.To receiving the confirmation for RADIO BEARER SETUP COMPLETE, the RRC can create a new RLC instance using to the new Radio Bearer. The applicable procedure for the Establishment of the RLC may be by the RLC transmission mode dependent be. The RLC connection can either be established implicitly, or the explicit signaling can be used. Finally, can an RB establishment indication primitive is sent by the UE RRC and an RB Establish Confirmation Primitive may be passed through the RNC RRC be issued.
Ein einfaches HARQ-Verfahren ist derzeit lediglich für eine Kommunikation zwischen einem einzelnen Sender und einem einzelnem Empfänger im Fall des Sicherstellens eines zuverlässigen Feedbacks möglich. Das Feedback stellt sicher, dass Sender und Empfänger synchronisiert werden. Durch Erhöhen des Sequenznummernwertes eines fensterbasierten HARQ-Prozesses oder durch Umschalten des New Data Indicator (NDI) eines Stop-and-Wait-(SAW)ARQ-Prozesses in den assoziierten HARQ-Steuerinformationen, weiß der Empfänger, ob ein neues Paket empfangen wird und ob er dementsprechend den Soft-Buffer leeren kann.One simple HARQ method is currently only for communication between a single transmitter and a single receiver in the case of ensuring a reliable one Feedbacks possible. The feedback ensures that the sender and receiver are synchronized. By elevating the sequence number value of a window-based HARQ process or by switching the New Data Indicator (NDI) of a Stop and Wait (SAW) ARQ process in the associated HARQ control information, he knows Receiver, whether a new packet is received and whether he accordingly the Soft buffer can empty.
Dadurch wird sichergestellt, dass ein neues Paket nicht mit einem zuvor in dem Empfänger gespeicherten Paket kombiniert wird. Ein fehlerhaftes Kombinieren der Pakete vor dem Dekodieren ist möglicherweise selten der Fall, es kann jedoch nicht vollständig ausgeschlossen werden, wenn die Feedback-Signalisierung nicht ganz und gar zuverlässig ist. In diesem Fall ist kein korrektes Dekodieren möglich.Thereby Ensuring that a new package does not work with one before in the receiver stored package is combined. A faulty combination packets before decoding may rarely be the case however, it may not be complete be excluded if the feedback signaling is not quite and is reliable. In this case, no correct decoding is possible.
Der Empfänger kann demzufolge eine Sendewiederholung dieses Paketes durch Signalisieren einer NAK anfordern. Das wiederholte Senden dieses Paketes kann solange erfolgen, bis die maximale Anzahl der Sendewiederholungen erreicht ist. Wenn es viele Sendewiederholungen eines ,neuen' Paketes gibt, das mit den vorherigen Soft-Buffer-Werten eines ,alten' Paketes kombiniert wurde, kann der Einfluss der Soft-Werte des ,alten' Paketes auf Grund des sukzessiven Kombinierens mit dem neuen Paket reduziert werden, wodurch ein erfolgreiches Dekodieren des neuen Paketes ermöglicht wird. Wie stark der Durchsatz durch Paket-Sendewiederholungen beeinflusst wird, kann von der Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Operation des Paket-Sendewiederholungsvorganges abhängig sein. Es kann ein Zielkonflikt zwischen dem Aufwand, der für das zuverlässige Signalisieren aufgebracht wird, und der Wahrscheinlichkeit für eine fehlerhafte Protokolloperation bestehen. Es kann ebenso ein Verfahren geben, um den Empfänger darüber zu informieren, ob das Paketsenden von dem Sender abgebrochen wur de. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die maximale Anzahl der Sendewiederholungen erreicht ist, oder wenn das zugewiesene Verzögerungsattribut (oder der Time-To-Live-(TTL-)Wert) nicht erfüllt werden kann.Of the receiver can therefore a retransmission of this packet by signaling a Request NAK. The repeated transmission of this packet can be done as long done until the maximum number of retransmissions is reached is. If there are many retransmissions of a 'new' packet, that with the previous soft buffer values of one 'old' package combined, the influence of the soft values of the 'old' package may be due to the successively combining with the new package can be reduced, thereby a successful decoding of the new package is enabled. How much throughput is affected by packet retransmissions can, can from the probability of a faulty operation the packet retransmission process. It can be a conflict of goals between the effort required for the reliable one Signaling is applied, and the probability of a faulty Protocol operation exist. There may also be a procedure around the receiver about that to inform if the packet transmission was aborted by the transmitter. This For example, if the maximum number of Retransmissions is reached, or if the assigned delay attribute (or the time-to-live (TTL) value) can not be met.
Einige Kommunikationssysteme, wie Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), verlassen sich auf einen Soft-Handover-Vorgang. Zusätzlich zu dem Problem, dass nun mehrere Feedbacks von jedem Empfänger korrekt empfangen werden müssen, besteht auch das Problem, den HARQ-Soft-Buffer zwischen dem Sender und einer Vielzahl von Empfängern zu synchronisieren. Es kann sein, dass nicht alle Node Bs die zugehörige Signalisierung von dem UE empfangen können, die für eine korrekte Verarbeitung des empfangenen Paketes erforderlich ist. Unter der Annahme, dass die Steuerinformationen empfangen wurden, kann der Node B versuchen, das Paket zu dekodieren und die Soft-Werte zwischenzuspeichern, wenn ein erfolgreiches Dekodieren nicht möglich ist. Es ist wahrscheinlich, dass es einen Node B gibt (beispielsweise die beste Verbindung), der in der Lage ist, das Paket zu dekodieren, wobei andere überhaupt nichts empfangen.Some Communication systems, such as Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) rely on a soft handover process. In addition to The problem is that now multiple feedbacks from each receiver are correct have to be received There is also the problem of the HARQ soft buffer between the sender and a variety of recipients to synchronize. It may be that not all Node Bs have the associated signaling can receive from the UE, the one for one correct processing of the received packet is required. Assuming that the control information was received, Node B may try to decode the packet and the soft values to buffer if successful decoding is not possible. It is likely that there is a Node B (for example the best connection) that is able to decode the packet, while others at all receive nothing.
Das Senden von neuen Paketen zu dem besten Node B wird fortgesetzt, obwohl es immer noch alte in anderen Empfängern zwischengespeicherte Pakete gibt.The Sending new packets to the best Node B will continue although it is still old cached in other receivers There are packages.
In WO 02/37872 wird ein Verfahren vorgestellt, das den HARQ-Vorgang während des Soft-Handover von einem Sender zu mehreren Empfängern im Uplink offenbart. Der Empfang kann nicht gewährleistet werden, da die Leistungssteuerung und folglich die Sendeleistung normalerweise an die beste Verbindung innerhalb des Active Set angepasst ist. Dies bedeutet auch, dass ein zuverlässiges Feedback von sämtlichen der Empfänger schwer zu erreichen ist. Die Sendeleistung im Uplink muss für die „schlechten" Verbindungen erhöht werden, um einen gut synchronisierten Betrieb sicherzustellen, wodurch die Uplink-Interferenz signifikant erhöht wird. WO 02/37872 schlägt vor, die Zuverlässigkeit des HARQ-Protokolls durch Hinzufügen eines Löschbits zu den zugehörigen HARQ-Uplink-Steuerinformationen zu erhöhen.In WO 02/37872 a method is presented which discloses the HARQ process during soft handover from one transmitter to multiple receivers in the uplink. The reception can not be guaranteed since the power control and hence the transmission power is normally adapted to the best connection within the Active Set. This also means that reliable feedback from all the recipients is difficult to achieve. The transmission power in the uplink must be increased for the "bad" connections to ensure well-synchronized operation, thereby significantly increasing uplink interference WO 02/37872 suggests the reliability of the HARQ protocol by adding an erase bit to increase the associated HARQ uplink control information.
Ein gesetztes Löschbit teilt dem Empfänger mit, das Paket nicht mit den vorherigen Sendungen zu kombinieren, sondern den HARQ-Soft-Buffer dieses HARQ-Prozesses zu leeren. Dies funktioniert prinzipiell, es gibt jedoch zwei Nachteile. Erstens wird vor ausgesetzt, dass der Sender den Status des Empfängers kennt, da er ihn informieren muss, wann der Buffer geleert werden soll. Wenn der Sender auf Grund eines unzuverlässigen oder fehlenden Feedbacks nicht sicher bezüglich des Status des Empfängers ist, sollte der Buffer geleert werden. Dies führt zu einem Informationsverlust, wenn das Paket bereits empfangen und in dem Soft-Buffer gespeichert wurde. Zweitens muss dieses Löschbit mit hoher Zuverlässigkeit zusammen mit den HARQ-Steuerinformationen gesendet werden. Dadurch wird der Over-The-Air-Signalisierungsaufwand im Uplink erhöht.One set deletion bit inform the recipient not to combine the package with the previous shipments, but clear the HARQ soft buffer of this HARQ process. This works in principle, however, there are two disadvantages. First, it is exposed to that the sender the status of the receiver knows, since he must inform him when the buffer will be emptied should. If the transmitter is due to an unreliable or missing feedback not sure regarding the status of the recipient is, the buffer should be emptied. This leads to a loss of information, if the packet has already been received and stored in the soft buffer has been. Second, this delete bit with high reliability sent together with the HARQ control information. Thereby the over-the-air signaling overhead in the uplink is increased.
Die Probleme von nicht synchronisierten Buffern während eines Soft-Handover-Vorgangs mit mehreren Basisstationen, die als Empfänger arbeiten, wurden ausführlich beschrieben. Bestehende Lösungen beruhen neben den regulären HARQ-Steuerinformationen, wie beispielsweise der HARQ-Prozess- und der HARQ-Sequenznummer oder dem NDI, auf zusätzlicher Signalisierung zum Leeren des Soft-Buffers und zum Verhindern eines fehlerhaften Kombinierens.The Problems with unsynchronized buffers during a multi-hand soft-handover operation Base stations acting as receivers work, were detailed described. Existing solutions based on the regular HARQ control information, such as the HARQ process and the HARQ sequence number or the NDI, on additional Signaling to clear the soft buffer and to prevent a faulty Combining.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fehlerhaftes Kombinieren von Datenpaketen in einem Paket-Sendewiederholungsprotokoll (packet retransmission protocol) in dem Empfänger zu verhindern. Das fehlerhafte Kombinieren kann durch nicht synchronisierte Soft-Buffer mehrerer Empfänger verursacht werden.It The object of the present invention is to combine incorrectly of data packets in a packet retransmission protocol (packet retransmission protocol) in the recipient. The faulty one Combining can be caused by unsynchronized soft buffers of multiple receivers become.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.The Object of the present invention is achieved by the subject matter of independent claims Fulfills. Preferred embodiments The present invention is defined in the dependent claims.
Wenn ein fensterbasiertes HARQ-Protokoll als ein Beispiel für ein Datenpaket-Sendewiederholungs-Protokoll genommen wird, sollte es nicht vorkommen, dass ein Paket mit derselben Sequenznummer wie ein altes Paket in dem Soft-Buffer empfangen wird. Dieses Phänomen wird als Wrap-Around-Problem bezeichnet. Das HARQ-Fenster wird vorgerückt, wobei der Soft-Buffer dieser Sequenznummer nicht geleert ist. Bei N-Kanal-Stop-and-Wait-Protokollen ist das Problem ähnlich. Derselbe HARQ-Prozess soll te nicht erneut einem neuen Paket zugewiesen werden, außer wenn dies angezeigt wird und der Soft-Buffer geleert wird.If a window-based HARQ protocol as an example of a data packet retransmission protocol It should not happen that a package with the same Sequence number is received as an old packet in the soft buffer. This phenomenon is called a wrap-around problem. The HARQ window is advanced, with the soft buffer of this sequence number is not emptied. For N-channel stop-and-wait protocols the problem is similar. The same HARQ process should not be reassigned to a new package Be, except when this is displayed and the soft buffer is emptied.
Die vorliegende Erfindung kann eine korrekte Protokolloperation mit mehreren Basisstationen als Datenempfänger sicherstellen, wobei zusätzliche Signalisierung über die Luftschnittstelle oder innerhalb des Netzes vermieden wird. In einem ersten Schritt kann jeder Buffer nach jedem erfolgreichen Dekodieren eines empfangenen Datenpaketes oder einer Kombination eines fehlerhaften Datenpaketes mit den zugehörigen Sendewiederholungen (retransmission) geleert werden. Zusätzlich oder alternativ zu dem sofortigen Leeren des Buffers bei dem korrekten Empfangen eines Datenpaketes kann die Zeit, die seit dem letzten Speichern in einem bestimmten Buffer-Bereich verstrichen ist, beispielsweise mit Hilfe eines Zeitgebers (Timer) oder Zählers, in jeder Basisstation überwacht werden. Dieses Überwachen kann sicherstellen, dass alte Pakete in dem Soft-Buffer gelöscht werden, bevor ein neues Paket empfangen wird.The The present invention can provide a correct protocol operation with ensure multiple base stations as a data receiver, with additional signaling over the Air interface or within the network is avoided. In one First step can be any buffer after each successful decode a received data packet or a combination of a faulty one Data packets with the associated Retransmission be emptied. Additionally or as an alternative to immediately flushing the buffer when received correctly a data packet can be the time since the last save has passed in a certain buffer area, for example monitored by a timer or counter, in each base station become. This monitoring can make sure that old packets in the soft buffer are cleared before a new one Packet is received.
Eine Schwellen-Zeitspanne, das heißt, eine maximal zulässige Zeitspanne, nach der keine Sendewiederholung eines Datenpaketes in einer Basisstation mehr ankommen kann, kann vorbestimmt oder konfiguriert werden. Nach dem Ablauf dieser Zeitspanne wird ein zugehöriger Buffer-Bereich in der Basisstation geleert und es können neue Datenpakete empfangen werden. Die Konfiguration der Schwellen-Zeitspanne kann durch Signalisierung höherer Schichten zwischen einem Kommunikations-Endgerät, wie beispielsweise einem UE, und einem Empfänger, wie beispielsweise einer Basisstation, durchgeführt werden. Der Ausgangswert des Zeitgebers kann der Schwellen-Zeitspanne entsprechen.A Threshold time span, that is, a maximum allowable Time span after which no retransmission of a data packet may arrive more in a base station may or may not be predetermined be configured. After the expiry of this period is a associated Buffer area in the base station emptied and it can be new Data packets are received. The configuration of the threshold time can by signaling higher layers between a communication terminal, such as a UE, and a receiver, such as a base station. The initial value of the timer may correspond to the threshold time period.
Demzufolge kann das Kommunikations-Endgerät die Zeit „kennen", zu der ein Buffer-Bereich für ein bestimmtes Datenpaket und dessen zugehörigen Sendewiederholungen in der Basisstation, mit der es kommuniziert, gelöscht wird. Aus diesem Grund kann es wissen, bis zu welchem Zeitpunkt eine Sendewiederholung eines bestimmten Datenpaketes oder ein Sendewiederholungs-Datenpaket (retransmission data packet) in der Basisstation empfangen werden muss, um von dem Soft-Kombinieren zu profitieren. Wenn der Buffer in dem Empfänger geleert wurde, kann das Kommunikations-Endgerät dieses Wissen bei der Auswahl der richtigen Sendeparameter für ein neues Senden des abgebrochenen Datenpaketes verwenden.As a result, can the communication terminal "know" the time to which a buffer area for a given Data packet and its associated retransmissions in the base station with which it is communicating. For this reason, it may know by what time a retransmission a specific data packet or a retransmission data packet (retransmission data packet) must be received in the base station, to benefit from the soft-combining. If the buffer in the receiver has been emptied, the communication terminal can use this knowledge in the selection the correct send parameter for use a new send of the aborted data packet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verwendung in einem Paket-Sendewiederholungs-Protokoll (packet retransmission protocol) in einem Mobilkommunikationssystem bereit, das ein Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst, wobei das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit einer Vielzahl von Basisstationen kommuniziert. Das Verfahren kann die Schritte des Empfangens eines Datenpaketes von dem Kommunikations-Endgerät in der Vielzahl von Basisstationen sowie des Prüfens der Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes in jeder der Basisstationen umfassen. Wenn die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes nicht durch eine Basisstation bestätigt wird, kann das empfangene Datenpaket in einem Bereich eines Buffers der jeweiligen Basisstation gespeichert werden, wobei der Buffer-Bereich mit dem empfangenen Datenpaket assoziiert ist. Die seit dem Speichern des Datenpaketes in dem zugehörigen Buffer-Bereich verstrichene Zeit kann überwacht werden. Es sollte beachtet werden, dass die sich Vielzahl von Basisstationen nicht auf alle Basisstationen beziehen muss, die durch eine Steuereinheit oder eine Vielzahl von Steuereinheiten in dem Mobilkommunikationsnetz gesteuert werden, sondern vielmehr auf die Basisstationen, die während des Soft-Handover mit dem Kommunikations-Endgerät kommunizieren. Im UMTS kann diese Vielzahl von Basisstationen als das Active Set des Kommunikations-Endgerätes bezeichnet werden. Demzufolge kann die Vielzahl von Basisstationen eine Untermenge der Basisstationen sein, die für die Kommunikation in dem Mobilkommunikationsnetz zur Verfügung stehen.The present invention provides a method for use in a packet retransmission protocol in a mobile communication system comprising a communication terminal and a plurality of base stations, wherein the communication ons terminal communicates with a plurality of base stations during a soft handover. The method may include the steps of receiving a data packet from the communication terminal in the plurality of base stations and checking the data integrity of the received data packet in each of the base stations. If the data integrity of the received data packet is not acknowledged by a base station, the received data packet may be stored in an area of a buffer of the respective base station, the buffer area being associated with the received data packet. The elapsed time since the data packet was stored in the associated buffer area can be monitored. It should be noted that the plurality of base stations do not have to refer to all base stations controlled by a control unit or a plurality of control units in the mobile communication network, but rather to the base stations which during the soft handover with the communication terminal communicate. In UMTS, this plurality of base stations may be referred to as the active set of the communication terminal. As a result, the plurality of base stations may be a subset of the base stations available for communication in the mobile communication network.
Wenn die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes bestätigt wird, kann der zugehörige Buffer-Bereich in der entsprechenden Basisstation geleert werden.If the data integrity the received data packet is confirmed, the associated buffer area be emptied in the corresponding base station.
Als eine Alternativlösung der oben genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung des Weiteren ein Verfahren zum Aktualisieren des Soft-Buffers einer Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem bereit, das ein Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst. Entsprechend dieser Ausführungsform kommuniziert das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit der Vielzahl von Basisstationen. Gemäß dem Verfahren kann ein Datenpaket von dem Kommunikations-Endgerät in einer Vielzahl von Basisstationen empfangen werden.When an alternative solution the above object is the present invention of Further, a method for updating the soft buffer of a Base station in a mobile communication system ready, the Communication terminal and includes a plurality of base stations. According to this embodiment communicates with the communication terminal during a soft handover the multitude of base stations. According to the method, a data packet from the communication terminal in one Variety of base stations are received.
Darüber hinaus kann die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes in jeder der Basisstationen überprüft werden, und wenn die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes bestätigt wird, kann ein Buffer-Bereich, der mit dem empfangenen Datenpaket assoziiert ist, geleert werden.Furthermore can data integrity the received data packet in each of the base stations to be checked, and if the data integrity of the received data packet confirmed A buffer area can be used with the received data packet is to be emptied.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes nicht durch eine Basisstation bestätigt wird, das empfangene Datenpaket in einem zugehörigen Bereich eines Buffers der jeweiligen Basisstation gespeichert werden, und die Zeit, die seit dem Speichern des Datenpaketes in dem zugehörigen Buffer-Bereich verstrichen ist, kann überwacht werden.In a further embodiment of the present invention, if the data integrity of the received Data packet is not confirmed by a base station, the received data packet in an associated Area of a buffer of the respective base station are stored, and the time since the data packet was stored in the associated buffer area has elapsed, can be monitored become.
Wenn die entsprechende überwachte Zeitspanne gleich einer oder länger als eine Schwellen-Zeitspanne ist, nach der ein Sendewiederholungs-Datenpaket in der jeweiligen Basisstation nicht mehr erwartet werden kann, kann der Buffer-Bereich geleert werden. Das Datenpaket kann beispielsweise über einen dedizierten Kanal empfangen werden.If the corresponding monitored Time span equal to one or more is a threshold time period after which a retransmission data packet can no longer be expected in the respective base station, the buffer area can be emptied. The data packet can, for example, via a dedicated channel are received.
Wenn die Datenintegrität einer ersten Übertragung eines Datenpaketes oder die Integrität eines Sendewiederholungs-Datenpaketes nicht durch eine Basisstation bestätigt wird, kann ein Sendewiederholungs-Datenpaket in Übereinstimmung mit einem Paket-Sendewiederholungs-Protokoll angefordert werden. Demzufolge kann in einer weiteren Ausführungsform ein Sendewiederholungs-Datenpaket von dem Kommunikations-Endgerät in der Vielzahl von Basisstationen empfangen werden. Bei Empfang kann eine Basisstation eine Datenintegritätsprüfung des empfangenen Sendewiederholungs-Datenpaketes in jeder der Basisstationen durchführen, und wenn die Datenintegrität nicht durch die Basisstation bestätigt wird, kann das Sendewiederholungs-Datenpaket in dem Buffer-Bereich, der mit einem vorherigen Datenpaket in Bezug auf das Sendewiederholungs-Datenpaket assoziiert ist, gespeichert werden, und das Überwachen der seit dem Speichern des Sendewiederholungs-Datenpaketes in dem zugehörigen Buffer-Bereich verstrichenen Zeit kann erneut gestartet werden.If the data integrity a first transmission a data packet or the integrity of a retransmission data packet is not confirmed by a base station, may be a retransmission data packet in accordance with a packet retransmission protocol be requested. As a result, in another embodiment a retransmission data packet from the communication terminal in the Variety of base stations are received. Upon receipt, a Base station a data integrity check of the received retransmission data packet in each of the base stations, and if the data integrity is not confirmed by the base station if the retransmission data packet is in the buffer area, the one with a previous data packet in relation to the retransmission data packet is associated with, saved, and monitored since saving of the retransmission data packet in the associated buffer area Time can be restarted.
Die Datenintegritätsprüfung, die bei dem Sendewiederholungs-Datenpaket durchgeführt wird, kann das Kombinieren des Sendewiederholungs-Datenpaketes mit dem dazugehörigen Datenpaket, um ein kombiniertes Datenpaket zu erhalten, das Dekodieren des kombinierten Datenpaketes, um dekodierte Daten zu erhalten, sowie das Prüfen der Integrität der dekodierten Daten umfassen. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass das Prüfen der Datenintegrität durch Verifizieren der Nichtkorruption der empfangenen Daten, die einem Sende-/Sendewiederholungsvorgang eines spezifischen Datenpaketes entsprechen, beispielsweise mittels einer zyklischen Redundanzprüfung (Cyclic Redundancy Check – CRC), durchgeführt wird.The Data integrity check, the in the retransmission data packet, the combining may be performed the retransmission data packet with the associated data packet, in order to obtain a combined data packet, the decoding of the combined Data packet to receive decoded data, as well as checking the Integrity of include decoded data. This generally means that Check data integrity Verify the non-corruption of the received data, the one Transmit / retransmit operation of a specific data packet correspond, for example by means of a cyclic redundancy check (Cyclic Redundancy Check - CRC).
Wenn die Datenintegrität eines empfangenen Datenpaketes bestätigt wird, kann der zugehörige Buffer-Bereich geleert werden.If the data integrity a received data packet is confirmed, the associated buffer area be emptied.
Bei Empfang eines Sendewiederholungs-Datenpaketes von dem Kommunikations-Endgerät in der Vielzahl von Basisstationen, kann eine Datenintegritätsprüfung des empfangenen Sendewiederholungs-Datenpaketes in jeder der Basisstationen durchgeführt werden, und wenn die Datenintegrität durch eine Basisstation bestätigt wird, kann das Überwachen der seit dem Speichern des Sende-Datenpaketes in dem zugehörigen Buffer-Bereich verstrichenen Zeit angehalten werden. Es sollte ferner beachtet werden, dass in dem oben genannten Fall das Sendewiederholungs-Datenpaket in dem Buffer-Bereich gespeichert werden kann. Der Begriff Datenpaket kann als ein generischer Ausdruck verstanden werden, der sich auf ein Sendewiederholungs-Paket oder eine Ausgangssendung bezieht.Upon receiving a retransmission data packet from the communication terminal in the plurality of base stations, a data integrity check of the received retransmission data packet in each of the base stations On the other hand, if the data integrity is confirmed by a base station, the monitoring of the elapsed time since the transmission data packet was stored in the associated buffer area can be stopped. It should be further noted that in the above case, the retransmission data packet can be stored in the buffer area. The term data packet may be understood as a generic term relating to a retransmission packet or an originating message.
Wenn die jeweilige überwachte Zeitspanne gleich einer oder länger als eine Schwellen-Zeitspanne ist, kann das Überwachen des jeweiligen Datenpaketes ebenfalls angehalten werden, da es nicht sehr wahrscheinlich ist, ein Sendewiederholungs-Datenpaket für das Datenpaket zu empfangen, das mit dem Buffer-Bereich assoziiert ist. Durch Leeren des Buffer-Bereiches kann sichergestellt werden, dass bei Wiederverwendung des Buffer-Bereiches ein neues Datenpaket nicht mit dem „alten" Inhalt, das heißt, mit einem zuvor empfangenen Datenpaket und seinen zugehörigen Sendewiederholungen, dieses Buffer-Bereiches kombiniert wird.If the respective monitored Time span equal to one or more as a threshold time period is, monitoring can be the respective data packet also be stopped, as it is not very likely is a retransmission data packet for the data packet receive, which is associated with the buffer area. By emptying The buffer area can be assured of reuse the buffer area a new data packet not with the "old" content, that is, with a previously received data packet and its associated retransmissions, This buffer area is combined.
Wie vorangehend dargelegt wurde, ist es erstrebenswert, dass die Schwellen-Zeitspanne von konfigurierbarer Dauer ist.As As previously stated, it is desirable that the threshold period of time be more configurable Duration is.
Das Signalisieren der Dauer der Schwellen-Zeitspanne an wenigstens eine der Vielzahl von Basisstationen kann durch Funknetz-Steuersignalisierung von einer Steuereinheit in dem Mobilkommunikationsnetz bewerkstelligt werden. Wenn beispielsweise ein RAN entsprechend den UMTS-Spezifikationen verwendet wird, kann die Dauer der Schwellen-Zeitspanne an wenigstens eine Basisstation in einem Informationselement (IE) einer NBAP-(Node B Application Part)Nachricht signalisiert werden.The Signaling the duration of the threshold time period to at least one of the plurality of base stations can by radio network control signaling from a control unit in the mobile communication network become. For example, if a RAN meets the UMTS specifications may be used, the duration of the threshold period at least a base station in an information element (IE) of an NBAP (Node B Application Part) message.
Ferner kann das Signalisieren der Dauer der Schwellen-Zeitspanne an das Kommunikations-Endgerätes durch Funkressourcen-Steuersignalisierung von einer Steuereinheit in dem Mobilkommunikationsnetz bewerkstelligt werden. Auch hier kann bei Verwenden eines RANs entsprechend den UMTS-Spezifikationen die Dauer der Schwellen-Zeitspanne an das Kommunikations-Endgerät in einem IE (Informationselement) wenigstens einer Radio-Bearer-Setup-Nachricht, einer Radio-Bearer-Reconfiguration-Nachricht, einer Radio-Resource-Control-Connection-Setup-Nachricht, einer Transport-Channel-Reconfiguration-Nachricht, einer Cell-Update-Nachricht und einer Handover-Command-Nachricht signalisiert werden.Further may be signaling the duration of the threshold time period to the Communication terminal by radio resource control signaling from a control unit be accomplished in the mobile communication network. Here too can when using a RAN according to the UMTS specifications the duration of the threshold period to the communication terminal in an IE (information element) of at least one radio bearer setup message, a radio bearer reconfiguration message, a radio resource control connection setup message, a transport channel reconfiguration message, a cell update message and a handover command message.
In Übereinstimmung mit einem Paket-Sendewiederholungs-Protokoll, beispielsweise HARQ, kann der Empfangsstatus eines Datenpaketes dem Kommunikations-Endgerät angezeigt werden. Aus diesem Grund kann eine Nachricht von wenigstens einer der Vielzahl von Basisstationen zu dem Kommunikations-Endgerät gesendet werden, die anzeigt, ob wenigstens eine der Vielzahl von Basisstationen die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes bestätigt hat.In accordance with a packet retransmission protocol, for example HARQ the reception status of a data packet is displayed to the communication terminal become. For this reason, a message from at least one the plurality of base stations are sent to the communication terminal indicating whether at least one of the plurality of base stations is the one data integrity of the received data packet has confirmed.
Ein erfolgreich empfangenes und dekodiertes Datenpaket kann zu einer höheren Schicht zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden. Demzufolge wird entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das empfangene Datenpaket zu einer Steuereinheit des Mobilkommunikationssystems durch wenigstens eine der Basisstationen gesendet, welche die Datenintegrität des empfangenen Datenpaketes bestätigt hat.One successfully received and decoded data packet can become a higher Layer forwarded for further processing. As a result, is according to an embodiment the present invention, the received data packet to a control unit the mobile communication system through at least one of the base stations which indicates the data integrity of the received data packet approved Has.
Da es vorkommen kann, dass die Kapazität des Kommunikations-Endgerätes, die für das wiederholte Senden eines fehlerhaften Datenpaketes vor dem Leeren eines Buffer-Bereiches in der Basisstation zugewiesen wird, nicht ausreichend ist, kann das Kommu nikations-Endgerät der Basisstation signalisieren, seine zugewiesene Kapazität für das Sendewiederholungs-Datenpaket zu erhöhen. Demzufolge empfängt eine Basisstation eine Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht von dem Kommunikations-Endgerät, die zusätzliche Sendekapazität für eine Sendewiederholung eines Datenpaketes anfordert.There It may happen that the capacity of the communication terminal, the for the repeated sending of a faulty data packet before emptying a buffer area assigned in the base station is insufficient the communication terminal signal the base station its assigned capacity for the retransmission data packet to increase. As a result, it receives a base station has a capacity request message from the communication terminal, the extra transmission capacity for one Request retransmission of a data packet.
Die Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht umfasst vorteilhafterweise wenigstens eine Sendepriorität des durch das Kommunikations-Endgerät zu sendenden Datenpakets, die Größe der Daten in einem Sende-Buffer des Kommunikations-Endgerätes und die Dauer der überwachten Zeitspanne. Diese Parameter können vorteilhafterweise von der Basisstation verwendet werden, um zu entscheiden, ob die zugewiesene Kanalkapazität für das anfordernde Kommunikations-Endgerät erhöht wird oder nicht. Alternativ dazu kann die Kapazitäts-Anforderung des Kommunikations-Endgerätes entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung HARQ-Nebeninformationen, wie beispielsweise die Sequenznummer, den HARQ-Prozess oder den New Data Indicator (NDI) umfassen, um das Paket, für das die Kapazität angefordert wird, zu identifizieren. Für das Identifizieren des Paketes kann die Basisstation einige der entsprechenden Parameter des Paketes, wie beispielsweise die Schwellen-Zeitspanne und die Priorität des Datenpaketes, kennen. Gleichermaßen kann das Kommunikations-Endgerät den physikalischen Kanal, den Transportkanal und/oder den logischen Kanal, für den es die Kapazität anfordert, identifizieren.The Capacity request message advantageously comprises at least one transmission priority of the communication terminal data packets to be sent, the size of the data in a transmission buffer of the communication terminal and the duration of the monitored Period of time. These parameters can advantageously be used by the base station to decide whether to increase the allocated channel capacity for the requesting communication terminal or not. Alternatively, the capacity request of the communication terminal may be appropriate a further embodiment HARQ side information, such as the sequence number, the HARQ process or the New Data Indicator (NDI) to include the package, for that's the capacity is required to identify. For identifying the package The base station may have some of the corresponding parameters of the package, such as for example, the threshold time period and the priority of the data packet, know. Likewise the communication terminal the physical channel, the transport channel and / or the logical one Channel, for it's the capacity request, identify.
In Reaktion auf die Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht oder in dem Fall, in dem die Basisstation die dem Kommunikations-Endgerät zugewiesene Kapazität erhöhen kann, wird eine Kapazitäts-Zuweisungs-Nachricht zu dem Kommunikations-Endgerät gesendet, wobei die Kapazitäts-Zuweisungs-Nachricht eine Sendekapazität anzeigt, die dem Kommunikations-Endgerät zum Datensenden zugewiesen wird.In response to the capacity request message or in the case where the base station assigned the communication terminal increase capacity, a capacity allocation message is sent to the communication terminal, wherein the capacity allocation message indicates a transmission capacity assigned to the communication terminal for data transmission.
Eine weitere Möglichkeit zum Verhindern des Leerens eines Buffer-Bereiches, der mit einem spezifischen Datenpaket und dessen zugehörigen Sendewiederholungs-Datenpaketen assoziiert ist, kann das Senden einer Neustartanforderungs-Nachricht zu einer Basisstation sein, wobei die Neustartanforderungs-Nachricht ein Datenpaket anzeigt, für das das Überwachen der seit dem Speichern des Datenpaketes (oder eines zugehörigen Sendewiedefiolungs-Paketes) in dem assoziierten Buffer-Bereich verstrichenen Zeit neu zu starten ist. Eine Basisstation kann diese Neustartanforderungs- Nachricht empfangen und das Überwachen neu starten. Die Neustartanforderungs-Nachricht kann Steuerinformationen und keine oder Dummy-Nutzdaten umfassen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Basisstation bei Ablauf der Schwellen-Zeitspanne einen zugehörigen Buffer-Bereich der Pakete als zu leerenden Buffer-Bereich markieren. Wenn ein neues mit diesem Buffer-Bereich assoziiertes Paket (identifiziert durch die Sequenznummer) empfangen wird, kann sie schließlich den Soft-Buffer leeren, sofern sie nicht einige zusätzliche Steuerinformationen empfangen hat. Eine solche Steuerinformation kann ein Kombinierindikator sein. Ein Kombinierindikator kann als Flag ausgeführt werden, das gesendet werden kann, wenn das gesendete Datenpaket kombiniert werden soll. In letzterem Fall darf der markierte Buffer-Bereich nicht geleert werden und es findet immer noch ein Kombinieren statt, obwohl die Zeit bereits abgelaufen ist. Dadurch kann ein Soft-Kombinieren ermöglicht werden, selbst wenn eine Sendewiederholung eines Datenpaketes verzögert ist.A another possibility for preventing the emptying of a buffer area, which with a specific data packet and its associated retransmission data packets may be sending a restart request message to a Base station, wherein the restart request message a Data packet displays, for that's watching since the data packet has been saved (or an associated send re-exporting packet) to restart in the associated buffer area is. A base station can receive this restart request message and the monitoring start anew. The restart request message may have control information and no or dummy payload. In a further alternative embodiment In accordance with the present invention, a base station may be at the expiration of the threshold time period an associated one Mark the buffer area of the packets as a buffer area to be emptied. If a new one with this buffer area associated packet (identified by the sequence number) received finally, she can do that Empty soft buffers unless they have some additional control information has received. Such control information may be a combination indicator. A combination indicator can be executed as a flag to be sent can if the transmitted data packet should be combined. In the latter Case, the marked buffer area must not be emptied and There is still a combination going on, although the time is already has expired. This allows a soft-combining, even if a retransmission of a data packet is delayed.
Wenn ein fensterbasiertes Paket-Sendewiederholungs-Protokoll verwendet wird, kann das Verfahren des Weiteren den Schritt des Berechnens der Schwellen-Zeitspanne auf Basis der Zeit umfassen, die für das Senden aller Datenpakete innerhalb eines Fensters des Paket-Sendewiederholungs-Protokolls erforderlich ist.If uses a window-based packet retransmission protocol In addition, the method may further include the step of calculating the threshold time span based on the time spent on sending all data packets within a window of the packet retransmission protocol required is.
Unabhängig von dem verwendeten Sendewiederholungs-Protokoll kann die Schwellen-Zeitspanne ebenfalls auf Basis des Zeitintervalls zwischen dem Empfang eines Ausgangsdatenpaketes und dem Empfang eines Sendewiederholungs-Paketes berechnet werden.Independent of the reuse protocol used may also have the threshold time period based on the time interval between the receipt of an output data packet and the reception of a retransmission packet.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform kann die Dauer der Schwellen-Zeitspanne auf Basis wenigstens eines der folgenden Parameter berechnet werden: der Größe des Buffers, der maximalen Anzahl von Paket-Sendewiederholungen in einem Datenpaket-Sendewiederholungs-Protokoll, der Verarbeitungszeit des Kommunikations-Endgerätes für eine Feedback-Nachricht, der Verarbeitungszeit der entsprechenden Basisstation für ein empfangenes Datenpaket und eines Sende-Zeitintervalls.In accordance with a further embodiment may be the duration of the threshold time span calculated on the basis of at least one of the following parameters: the size of the buffer that maximum number of packet retransmissions in a data packet retransmission protocol, the processing time of the communication terminal for a feedback message, the processing time of the corresponding base station for a received Data packet and a transmission time interval.
Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus eine Basisstation in einem Mobilkommunikationssystem bereit, das ein Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst, wobei das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit der Vielzahl von Basisstationen kommuniziert, und wobei die Basisstation eine Einrichtung zum Implementieren des vorangehend beschriebenen Verfahrens umfasst.The present invention provides above a base station in a mobile communication system ready, the one communication terminal and a plurality of base stations, wherein the communication terminal during a soft handover with the plurality of base stations communicates, and wherein the base station means for implementing the above-described Includes method.
In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Planen von Daten-Sendewiederholungen in einem Kommunikations-Endgerät, das Teil eines Mobilkommunikationssystems ist, bereit, wobei das Mobilkommunikationssystem das Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst, und wobei das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit der Vielzahl von Basisstationen kommuniziert. Das Verfahren kann den Schritt des Sendens eines Datenpaketes zu der Vielzahl von Basisstationen, den Schritt des Empfangens wenigstens einer Feedback-Nachricht von wenigstens einer der Basisstationen, den Schritt des Auswertens der wenigstens einen Feedback-Nachricht, um zu bestimmen, ob die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes durch wenigstens eine der Vielzahl von Basisstationen bestätigt wird, oder ob die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes nicht durch eine Basisstation bestätigt wird, den Schritt des Überwachens der seit dem Senden des Datenpaketes oder dem Empfangen der entsprechenden Feedback-Nachricht verstrichenen Zeit, um eine zu dem Datenpaket zugehörige Sendewiederholung so zu planen (to schedule), dass diese nicht nach dem Ablauf einer Schwellen-Zeitspanne erfolgt, nach der ein Empfang eines Sendewiederholungs-Datenpaketes in der jeweiligen Basisstation nicht mehr erwartet werden kann, umfassen.In a further embodiment The present invention provides a method for scheduling data retransmissions in a communication terminal, which is part of a mobile communication system, wherein the Mobile communication system, the communication terminal and a A plurality of base stations, and wherein the communication terminal during a Soft handover communicates with the multitude of base stations. The method may include the step of sending a data packet of the plurality of base stations, the step of receiving at least a feedback message from at least one of the base stations, the step of evaluating the at least one feedback message, to determine whether the data integrity of the transmitted data packet by at least one of the plurality of base stations is confirmed, or whether the data integrity of the transmitted data packet is not confirmed by a base station, the step of monitoring since the transmission of the data packet or the receipt of the corresponding Feedback message elapsed time to one to the data packet associated send repeat so that they do not expire after the expiry of a Threshold period occurs after receipt of a retransmission data packet can no longer be expected in the respective base station, include.
Wenn die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes nicht bestätigt wird und zu einem Zeitpunkt, zu dem die überwachte Zeitspanne kürzer als die Schwellen-Zeitspanne ist, kann, wie bereits oben beschrieben, eine Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht zu der Vielzahl von Basisstationen gesendet werden, die zusätzliche Sendekapazität für eine Sendewiederholung eines Datenpaketes anfordert.If the data integrity the transmitted data packet is not confirmed and at a time to which the supervised Time span shorter as the threshold time period can, as already described above, a capacity request message are sent to the multitude of base stations, the additional transmission capacity for one Request retransmission of a data packet.
Wenn eine Kapazitäts-Zuweisungs-Nachricht, die eine dem Kommunikations-Endgerät zum Datensenden zugewiesene Sendekapazität anzeigt, nicht von einer Basisstation der Vielzahl von Basisstationen empfangen wird, oder wenn dem UE in Reaktion auf eine Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht keine zusätzliche Kapazität zugewiesen wird, kann eine Neustartanforderungs-Nachricht von dem Kommunikations-Endgerät zu einer Basisstation gesendet werden, wobei die Neustartanforderungs-Nachricht ein Datenpaket anzeigt, für welches das Überwachen in der jeweiligen Basisstation neu zu starten ist.When a capacity allocation message indicating a transmission capacity allocated to the communication terminal for data transmission, can not be received from a base station of the plurality of base stations, or if no additional capacity is allocated to the UE in response to a capacity request message, a restart request message may be sent from the communication terminal to a base station, wherein the restart request is Message indicates a data packet for which monitoring in the respective base station is to be restarted.
Die Verwendung einer Neustartanforderungs-Nachricht ist nicht an die Ergebnisse einer Anforderung für zusätzliche Sendekapazität gebunden. In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann, wenn die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes nicht bestätigt wird und zu einem Zeitpunkt, zu dem die überwachte Zeitspanne kürzer als die Schwellen-Zeitspanne ist, eine Neustartanforderungs-Nachricht zu einer Basisstation gesendet werden, wobei die Neustartanforderungs-Nachricht ein Datenpaket anzeigt, für welches das Überwachen in der jeweiligen Basisstation neu zu starten ist.The Use of a restart request message is not at the Results of a request for additional transmission capacity bound. In accordance with a further embodiment of the present invention, if the data integrity of the sent Data packet not confirmed and at a time when the monitored time period is shorter than the threshold time is a restart request message are sent to a base station, with the restart request message indicates a data packet for which monitoring to restart in the respective base station.
Wie an späterer Stelle ausführlicher beschrieben wird, kann in dem Fall, in dem ein Sendewiederholungs-Paketes nicht von dem Kommunikations-Endgerät gesendet werden kann, bevor der zugehörige Buffer-Bereich in der Basisstation geleert wird, beispielsweise auf Grund unzureichend zugewiesener Kapazität, das Kommunikations-Endgerät auf das Leeren des Buffer-Bereiches warten, um ein neues Ausgangsdatenpaket zu senden. Demzufolge kann das Verfahren den Schritt des Hinauszögerns der Sendewiederholungen eines Datenpaketes umfassen, bis die jeweilige überwachte Zeitspanne länger als die Schwellen-Zeitspanne ist, wenn die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes nicht bestätigt wird und zu einem Zeitpunkt, zu dem die überwachte Zeitspanne kürzer als die Schwellen-Zeitspanne ist.As later Ask in more detail can be described in the case where a retransmission packet can not be sent by the communication terminal before the associated one Buffer area in the base station is emptied, for example due to under-allocated capacity, the communication terminal on the Empty the buffer area to get a new output data packet to send. Accordingly, the method may include the step of delaying the Repeat transmissions of a data packet until the respective monitored Time lapse longer as the threshold time span is when the data integrity of the sent Data packet not confirmed and at a time when the monitored time period is shorter than is the threshold time period.
Um das Senden eines Sendewiederholungs-Datenpaketes zu initiieren, wenn die Datenintegrität des gesendeten Datenpaketes nicht bestätigt wird, wird ein Scheduler in dem Kommunikations-Endgerät informiert und kann das gesendete Datenpaket erneut für die Sendewiederholung zuweisen. Analog dazu kann, wenn die Datenintegrität für das gesendete Datenpaket bestätigt wird, der Scheduler durch das Kommunikations-Endgerät informiert werden, um das gesendete Datenpaket aus einem Sende-Buffer des Kommunikations-Endgerätes zu entfernen.Around to initiate the sending of a retransmission data packet, if the data integrity the transmitted data packet is not confirmed, becomes a scheduler in the communication terminal informs and retransmits the sent data packet to assign. Similarly, if the data integrity for the sent Data packet confirmed the scheduler will be informed by the communication terminal, to remove the transmitted data packet from a transmission buffer of the communication terminal.
Wenn eine Sendewiederholung für das Ausgangsdatenpaket erforderlich wird, kann das Kommunikations-Endgerät das Sendewiederholungs-Datenpaket zu der Vielzahl von Basisstationen senden, und empfängt seinerseits wenigstens eine Feedback-Nachricht von wenigstens einer der Basisstationen. Anschließend kann die wenigstens eine Feedback-Nachricht ausgewertet werden, um zu bestimmen, ob die Datenintegrität des ge sendeten Sendewiederholungs-Datenpaketes von wenigstens einer der Vielzahl von Basisstationen bestätigt wird, und wenn die Datenintegrität bestätigt wird, kann das Überwachen der seit dem Senden eines Datenpaketes oder dem Empfangen einer entsprechenden Feedback-Nachricht verstrichenen Zeit erneut gestartet werden. Wenn beispielsweise ein Zeitgeber für das Überwachen verwendet wird, wird der Zeitgeber auf seinen Ausgangs-Schwellenwert zurückgesetzt und erneut gestartet.If a retransmission for the output data packet is required, the communication terminal can the retransmission data packet send to the plurality of base stations, and in turn receives at least one feedback message from at least one of the base stations. Subsequently the at least one feedback message can be evaluated, to determine if the data integrity of the retransmitted data packet being sent is confirmed by at least one of the plurality of base stations, and if the data integrity approved can, monitoring can since sending a data packet or receiving a data packet corresponding feedback message elapsed time again become. For example, if a timer is used for monitoring the timer is reset to its output threshold and restarted.
Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Kommunikations-Endgerät in einem Mobilkommunikationssystem bereit, das ein Kommunikations-Endgerät und eine Vielzahl von Basisstationen umfasst, wobei das Kommunikations-Endgerät während eines Soft-Handover mit der Vielzahl von Basisstationen kommuniziert, und wobei das Kommunikations-Endgerät eine Einrichtung zum Implementieren der vorangehend beschriebenen Verfahrensschritte umfasst.Of Further, the present invention provides a communication terminal in one Mobile communication system that provides a communication terminal and a A plurality of base stations, wherein the communication terminal during a Soft handover communicates with the multitude of base stations, and wherein the communication terminal comprises means for implementing the comprises the method steps described above.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Kommunikations-Endgerät und die Basisstation, wie vorangehend beschrieben, vorteilhafterweise in einem Mobilkommunikationssystem kombiniert werden.In accordance with a further embodiment of the present invention, the Communication terminal and the base station as described above, advantageously be combined in a mobile communication system.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENSHORT DESCRIPTION THE FIGURES
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren und Zeichnungen beschrieben. Ähnliche oder übereinstimmende Details in den Figuren sind mit denselben Referenznummern versehen.in the Below, the present invention will be described in more detail with reference to FIG the attached Figures and drawings described. Similar or consistent Details in the figures are provided with the same reference numbers.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Es wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Ausführungsformen im Folgenden hauptsächlich in Bezug auf das HARQ-Paket-Sendewiederholungs-Protokoll und das UMTS beschrieben werden. Dennoch sind die Prinzipien, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegen, ebenfalls auf andere Datenpaket-Sendewiederholungs-Protokolle und auf andere Mobilkommunikationssysteme als das UMTS anwendbar, die das Soft-Handover von Kommunikations-Endgeräten und Paket-Sendewiederholungs-Mechanismen bereitstellen.It It should be noted that the various embodiments in the following mainly with respect to the HARQ packet retransmission protocol and the UMTS are described. Nevertheless, the principles are the present Invention, also to other data packet retransmission protocols and on mobile communication systems other than the UMTS applicable to the Providing soft handovers of communication terminals and packet retransmission mechanisms.
Wenn
die Datenintegrität
bestätigt
wird, geht der Prozess zu Schritt
Bei dem Senden von Daten zwischen einem Kommunikations-Endgerät und einer Vielzahl von Basisstationen kann sich das sofortige Leeren eines Soft-Buffer-Bereiches un terscheiden, da einige Node Bs vorübergehend keine Steuerinformationen empfangen können und der Node B, der fehlerfreie Datenpakete von dem UE empfängt, eine Zeit lang mit dem Senden fortfahren kann.at the transmission of data between a communication terminal and a Variety of base stations can cause the immediate emptying of a soft buffer area differ because some Node Bs temporarily have no control information can receive and the Node B receiving error-free data packets from the UE Time to continue sending.
Wenn
der Buffer-Bereich beispielsweise sofort nach dem korrekten Dekodieren
des Datenpaketes geleert wird, kann ein fehlerhaftes Kombinieren von
Anfang an ausgeschlossen werden. Zusätzlich dazu kann ein Zeitgeber
verwendet werden, der vorzugsweise für alle neuen Pakete (n = 0,
1 ... N), die nicht erfolgreich dekodiert werden, gestartet wird,
um ein felerhaftes Kombinieren zu verhindern. Nachdem oder bevor
die Soft-Werte eines Datenpaketes, das heißt, eines Ausgangsdatenpaketes
oder eines Sendewiederholungs-Datenpaketes, in dem Soft-Buffer gespeichert
werden, wird ein Zeitgeber gestartet, um anzuzeigen, wie lange das
Paket in dem Buffer gespeichert ist oder vielmehr wie lange es noch
in dem Soft-Buffer verbleiben kann, bevor der zugehörige Buffer-Bereich
geleert wird. Während
des normalen Betriebs mit kontinuierlichem Empfang kann eine Sendewiederholung
empfangen werden, bevor der Zeitgeber abläuft und der Zeitgeber für dieses
Datenpaket Xi wird neu gestartet. Wenn ein
Paket korrekt empfangen wird, kann, zusätzlich zu dem Leeren des zugehörigen Buffer-Bereiches
in Schritt
Für den Fall,
dass ein Datenpaket, das heißt, ein
erste Übertragung
eines Datenpaketsallein oder eine Kombination einer ersten Übertragung
eines Datenpakets mit Soft-Werten
von einer oder mehreren Sendewiederholungen in Bezug auf dieses
Paket, in Schritt
Bei dem HARQ beispielsweise identifiziert in jedem empfangenen Datenpaket, unabhängig davon, ob dies eine erste Übertragung eines Datenpakets oder ein Sendewiederholungs-Datenpaket ist, die HARQ-Prozessnummer und der NDI eine Sendewiederholung eines bestimmten Datenpaketes, wie dies vorangehend beschrieben wurde. Wenn ein Datenpaket mit einer bestimmten Prozessnummer empfangen wird und nicht korrekt dekodiert werden kann, können die Soft-Werte des Datenpaketes in einem zugehörigen Buffer-Bereich zusammen mit weiteren Daten von Paketen gespeichert werden, die dieselbe HARQ-Prozessnummer enthalten.at the HARQ identified, for example, in each received data packet, independently of whether this is a first transfer a data packet or a retransmission data packet that HARQ process number and the NDI a retransmission of a particular Data packet as described above. If a data packet is received with a specific process number and not correct can be decoded the soft values of the data packet in an associated buffer area together with more data from packets being stored, the same HARQ process number contain.
Wenn
ein Zeitgeber für
ein Datenpaket, das in einem zugehörigen Buffer-Bereich gespeichert werden
kann, nicht läuft,
das heißt,
eine erste Übertragung
eines Datenpakets wird empfangen, wird der Zeitgeber, der mit dem
Buffer-Bereich und dem empfangenen Datenpaket assoziiert ist, in
Schritt
Bevor
zu dem Empfang in dem nächsten Sende-Zeitintervall
(TTI) übergegangen
wird, können alle
Zeitgeber in Schritt
Wenn
in Schritt
Ein Kriterium zum Setzen des Zeitgeberwertes, das heißt, zum Setzen einer Schwellen-Zeitspanne, nach der ein Sendewiederholungs-Datenpaket von einer Basisstation nicht mehr erwartet werden kann, ist, diesen Zeitwert klein genug festzulegen, um ein fehlerhaftes Kombinieren von unterschiedlichen Paketen zu vermeiden. Gleichzeitig sollte der Zeitgeberwert groß genug sein, um ein Löschen der gespeicherten Pakete zu vermeiden, für die noch Sendewiederholungen anstehen.One Criterion for setting the timer value, that is, for Setting a threshold time span, after that, a retransmission data packet from a base station can no longer be expected, is this time value small enough to make a mistake combining different ones To avoid packages. At the same time, the timer value should be big enough be a delete the stored packets for which there are still retransmissions queue.
Beispielsweise können in HARQ-Protokollen, die in dem UMTS, Release 5, verwendet werden, HARQ-Sendungen asynchron sein, während ACK/NAK-Feedback-Nachrichten synchron gesendet werden können. Das bedeutet, dass die Basisstation üblicherweise nicht genau weiß, wann eine Sendewiederholung einer ersten Übertragung eines Datenpakets durch das Kommunikations-Endgerät gesendet wird, wodurch das Setzen des Zeitgebers ziemlich erschwert wird. Wenn das UE Datenpakete eigenständig senden kann, kann es sein, dass das Sendewiederholungs-Datenpaket kurz nach dem Senden des Ausgangsdatenpaketes folgt, wobei die Verarbeitungszeit in der Basisstation und dem Kommunikations-Endgerät berücksichtigt wird. Sendewiederholungen können mit einer höheren Priorität gesendet werden, um Verzögerungen und Verzögerungsvarianzen zu minimieren. Des Weiteren sollte eine Sendewiederholung nicht allzu lange anstehen, da sich die Kanalbedingungen ändern können und demzufolge das Sendeformat, beispielsweise die Paketgröße, die Modulation, die Kodierrate und so weiter, nicht mehr für die Kanalbedingungen geeignet sein kann. Letzteres kann eine Anpassung der Transmission Format Combination (TFC – Sendeformatkombination) an die neuen Kanalbedingungen erfordern.For example can in HARQ protocols used in the UMTS, Release 5, HARQ broadcasts be asynchronous while ACK / NAK feedback messages can be sent synchronously. This means that the base station usually does not know exactly when a retransmission of a first transmission of a data packet through the communication terminal is sent, which makes setting the timer rather difficult becomes. If the UE can send data packets on its own, it may be that the retransmission data packet shortly after sending the Output data packet follows, with the processing time in the base station and the communication terminal considered becomes. Send retries can with a higher one Priority sent be to delays and delay variances to minimize. Furthermore, a retransmission should not wait too long, because the channel conditions can change and consequently the transmission format, for example the packet size, the modulation, the coding rate and so on, not for anymore the channel conditions may be suitable. The latter can be an adaptation the Transmission Format Combination (TFC transmission format combination) which require new channel conditions.
Der maximal zulässige Zeitgeberwert kann von dem detaillierten Design des Paket-Sendewiederholungs-Protokolls abhängig sein. Beispielsweise sollte in einem fensterbasierten HARQ-Protokoll das Wrap-Around-Problem vermieden werden. Für ein zuverlässiges ARQ-Verfahren kann das ARQ-Fenster wenigstens doppelt so groß sein wie das Sender- oder Empfängerfenster. Sobald ein Datenpaket außerhalb des Fensters empfangen wird, wird das Fenster vorwärts verschoben. Unter der Annahme, dass die Sequenznummern verwendet werden, um eine bestimmte Position innerhalb des HARQ-Fensters zu identifizieren, dass das Fenster nicht in größeren Schritten vorwärts verschoben wird und alle nachfolgenden Datenpakete korrekt empfangen werden, kann der Zeitgeberwert auf Basis der Zeitspanne berechnet werden, die für das Senden aller Pakete des Fensters erforderlich ist. In letzterem Fall würde der Zeitgeber ablaufen, bevor ein neues Senden eines neuen Datenpaketes mit derselben Sequenznummer initiiert werden würde.The maximum allowed timer value may depend on the detailed design of the packet retransmission protocol. For example, in a window-based HARQ protocol, the wrap-around problem should be avoided. For a reliable ARQ method, the ARQ window can be at least twice the size of the sender or receiver window. As soon as a data packet outside the window is received, the window is moved forward. Assuming that the sequence numbers are used to identify a particular position within the HARQ window, that the window is not advanced in larger increments, and all subsequent data packets are received correctly, the timer value may be based on the time span ne, which is required to send all the packages in the window. In the latter case, the timer would expire before a new transmission of a new data packet with the same sequence number would be initiated.
Je größer die Fenstergröße ist, oder je mehr HARQ-SAW-Prozesse es gibt oder je größer das Fenster je HARQ-Prozess und demzufolge die Soft-Buffer-Größe ist, desto höher kann der Zeitgeberwert sein. Für HARQ kann die Soft-Buffer-Größe einer der Haupt-Komplexitätsfaktoren sein, da jeder Soft-Wert eines Sendewiederholungs-Datenpaketes in einem Buffer-Bereich zwischengespeichert werden muss. Aus diesem Grund darf die Fenstergröße nicht überdimensioniert sein. Dies bedeutet, dass der Buffer dimensioniert sein kann, um so viele Paket zu speichern, wie während der Round-Trip-Time bei kontinuierlichem Senden empfangen werden. In Abhängigkeit von der Empfängerimplementierung kann das Paket mittels Soft-Werten auf Bitebene oder auf Symbolebene zwischengespeichert werden. Bei der High-Level-Modulation (beispielsweise 16 QAM) ist für das Zwischenspeichern auf Symbolebene weniger Speicherplatz erforderlich, während Soft-Werte auf Bitebene die höchstmögliche Flexibilität ermöglichen, wenn beispielsweise bestimmte Bits punktiert werden müssen. Ein weiteres Designkriterium ist die Bit-Granularität, das heißt, wie viele Bits einen Soft-Wert repräsentieren. Demzufolge kann ein Zielkonflikt zwischen Genauigkeit und Buffer-Größe vorliegen.ever bigger the Window size is, or the more HARQ-SAW processes there are or the bigger the window per HARQ process and hence the soft buffer size, the higher can be the timer value. For HARQ can be the soft buffer size of a the main complexity factors be because each soft value of a retransmission data packet in a buffer area must be cached. For this Reason the window size must not be oversized be. This means that the buffer can be sized to to save as many packets as during the round trip time at continuous Send received. Dependent on from the receiver implementation the package can be implemented using bit-level or symbol-level soft values be cached. In high-level modulation (for example 16 QAM) is for caching at the symbol level requires less disk space, while Soft values at the bit level allow the highest possible flexibility for example, if certain bits need to be punctured. One Another design criterion is the bit granularity, that is, how many bits a soft value represent. As a result, there may be a trade-off between accuracy and buffer size.
Die
in
Dieselbe
Berechnung kann für
N-Kanal-SAW-Protokolle durchgeführt
werden. Das zuvor beschriebene ARQ-System entspricht einem 6-Kanal-SAW-Protokoll
und einem 1-Bit-NDI
(New Data Indicator) (gleich einer Sequenznummer). In beiden Systemen
kann der Zeitgeber auf das 12-fache des TTIs gesetzt werden, um
das Protokoll für
den ungünstigsten
Fall funktionstüchtig
zu machen. Unter der Annahme des synchronen Sendens, wie in
Das
UE kann ein erstes Datenpaket mit einer auf 1 gesetzten Prozessnummer
und einem NDI gleich 0 an zwei Node Bs senden, wobei Node B1 das
Datenpaket empfängt,
dieses jedoch nicht dekodieren kann und demzufolge die Soft-Werte
in einem Buffer- Bereich
des Soft-Buffers speichert und eine NAK zu dem UE sendet, um das
erfolglose Dekodieren anzuzeigen. Node B2 kann das Datenpaket erfolgreich dekodieren
und sendet eine ACK. Folglich empfängt das UE eine ACK von Node
B2 und die NAK von Node B1.The same calculation can be performed for N-channel SAW protocols. The ARQ system described above corresponds to a 6-channel SAW protocol and a 1-bit NDI (New Data Indicator) (equal to a sequence number). In both systems, the timer can be set 12 times the TTI to make the worst case protocol work. Assuming synchronous sending, as in
The UE may send a first data packet having a process number set to 1 and an NDI equal to 0 to two Node Bs, where Node B1 receives the data packet but can not decode it and consequently the soft values in a buffer area of the soft buffer stores and sends a NAK to the UE to indicate the unsuccessful decode. Node B2 can successfully decode the data packet and sends an ACK. Consequently, the UE receives an ACK of Node B2 and the NAK of Node B1.
Des Weiteren wird angenommen, dass das UE die Pakete 2, 3, ..., 12 zu Node B1 und Node B2 sendet, wobei Node B2 alle Pakete empfängt und erfolgreich dekodiert. Die Datenpakete 1 bis 6 können verschiedene HARQ-Prozessnummern und einen auf 0 gesetzten NDI umfassen. Die Pakete 7 bis 12 werden mit dem auf 1 gesetzten NDI gesendet.Of Further, it is assumed that the UE allocates the packets 2, 3, ..., 12 Node B1 and Node B2 sends, with Node B2 receiving all packets and successfully decoded. The data packets 1 to 6 can use different HARQ process numbers and an NDI set to 0. The packages 7 to 12 will be sent with the NDI set to 1.
Angenommen, Node B1 kann vorübergehend nicht Empfangen und verpasst das Paket 7 mit der Prozessnummer 1 und einem auf 1 gesetzten NDI. Folglich bleibt das erste Datenpaket mit einer Prozessnummer 1 und einem auf 0 gesetzten NDI immer noch in dem zugehörigen Soft-Buffer des Node B1 gespeichert.Accepted, Node B1 may be temporary not receiving and missing the packet 7 with the process number 1 and a NDI set to 1. As a result, the first data packet remains with a process number 1 and an NDI set to 0 still in the associated Soft buffer of the Node B1 stored.
Das UE sendet das neue Datenpaket 13 mit der Prozessnummer 1 und dem NDI gleich 0, das von dem Node B1 empfangen wird. Da die Prozessnummer und der NDI des neuen Datenpaketes der Prozessnummer und dem NDI des in dem Buffer gespeicherten Datenpaketes entsprechen, kombiniert Node B1 die beiden Pakete, da das neue Datenpaket als eine Sendewiederholung angesehen wird. Folglich würde der Node B1 das Datenpaket 13 in einer solchen Situation fälschlicherweise mit den Daten des ersten Datenpaketes 1 kombinieren, das in dem Soft-Buffer gespeichert ist.The UE sends the new data packet 13 with the process number 1 and the NDI equal to 0 received from the Node B1. Because the process number and the NDI of the new data packet of the process number and the NDI of the data packet stored in the buffer, combined Node B1 the two packets, because the new data packet as a retransmission is seen. Consequently, would Node B1 erroneously misses data packet 13 in such a situation with the data of the first data packet 1 that is in the soft buffer is stored.
Dies ist eine Kalkulation des ungünstigsten Falls auf Basis sehr spezifischer Annahmen, die in einem realen System nur selten vorkommen. Zunächst muss das UE nicht kontinuierlich wie in dem vorangehenden Beispiel zugewiesen werden. Die Fehlinterpretation der Feedback-Signalisierung oder das gänzliche Verpassen eines Datenpaketes stellt ebenfalls einen Ausnahmefall dar. Auch der ARQ-Vorgang ist möglicherweise nicht synchron, das heißt, die Sendewiederholung muss nicht nach dem Ablaufen einer festgelegten Zeitspanne gesendet werden. Es können Sendewiederholungen von einigen anderen Paketen anstehen, die eine höhere Priorität als die Ausgangssendung (erste Übertragung eines Pakets) haben und sie würden neue Ausgangssendungen verdrängen, wodurch die Zeit bis zu einem möglichen Wrap Around" erhöht wird. Die begrenzte Fenstergröße macht es erforderlich, dass der HARQ-Buffer nur nach einem verpassten Empfang geleert wird.This is a worst case calculation based on very specific assumptions that are rare in a real system. First, the UE need not be allocated continuously as in the previous example. The misinterpretation of the feedback signaling or the complete missing of a data packet just makes The ARQ operation may not be synchronous, meaning that the retransmission does not have to be sent after a specified time has elapsed. There may be pending retries from some other packets that have a higher priority than the outbound transmission (first transmission of a packet) and they would displace new outbound broadcasts, increasing the time to a possible wrap around. that the HARQ buffer is emptied only after a missed reception.
Das verwendete Paket-Sendewiederholungs-Schema oder -Protokoll kann flexibel konfigurierbar sein, wobei beispielsweise Dienstgüteanforderungen spezifischer Datenströme berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise eine bestimmte zu erreichende Bitfehlerrate oder eine Verzögerungsanforderung sein. Beispielsweise können die konfigurierbaren Parameter bei der Verwendung des HARQ-Protokolls die Größe des HARQ-Soft-Buffers, die Anzahl der HARQ-Prozesse, die Zeit bis zum Abbruch eines Paketes, die maximale Anzahl der Sendewiederholungen, das minimale Zwischen-TTI-Intervall oder die Verarbeitungszeit des UEs und/oder des Node B und so weiter umfassen. Das Setzen des Zeitgebers auf die Zeit, zu der ein Paket aus dem Soft-Buffer zu löschen ist, kann von einer solchen Art von Parametern abhängen, was ebenfalls berücksichtigt werden sollte.The used packet retransmission scheme or protocol be flexibly configurable, for example, quality of service requirements specific data streams be taken into account. This can be, for example, a certain bit error rate to be achieved or a delay request be. For example, you can the configurable parameters when using the HARQ protocol the size of the HARQ soft buffer, the Number of HARQ processes, the time to cancel a packet, the maximum number of retransmissions, the minimum intermediate TTI interval or the processing time of the UEs and / or the Node B and so on include. Setting the timer to the time at which a packet is sent from the soft buffer is, may depend on such a kind of parameters what also considered should be.
Das Problem von nicht synchronisierten Node B-Buffern kann während eines Soft-Handover auftreten, wenn zwei oder mehr Node Bs dasselbe Paket empfangen und versuchen, dieses zu dekodieren. Aus diesem Grund kann der RNC den Node B über den Soft-Handover-Status jedes einzelnen UEs informieren. Ein Zeitgeber kann nur gestartet werden, wenn sich das UE im Soft-Handover befindet.The Problem of non-synchronized Node B buffers may occur during a Soft handover occur if two or more Node Bs receive the same packet and try to to decode this. For this reason, the RNC can send the Node B over the Inform the soft handover status of each individual UE. A timer can only be started when the UE is in soft handover.
Darüber hinaus kann es einen Standard-Zeitgeberwert für den Node B gegeben oder der Wert kann durch höhere Schichten, wie beispielsweise der RRC (Radio Resource Control) Schicht, konfiguriert werden. Der RNC kann eine Nachricht mit einem neuen Informationselement, beispielsweise mit der Bezeichnung HARQ_flush_timer, signalisieren. Die Nachricht kann gesendet werden, um einen bestimmten physikalischen oder Transport-Kanal, beispielsweise einen E-DCH (Enhanced Dedicated Channel), einzurichten oder zu ändern. Im UMTS wird das Funknetz-Steuerprotokoll als Node B Application Protocol (NBAP) bezeichnet. Für das Paketsenden dem Enhanced Dedicated Uplink können verschiedene Koordinieroptionen angewendet werden. Wenn der Node B das Uplink-Senden der UEs steuert, kann er ein bestimmtes UE priorisieren, dessen Zeitgeber nahezu abgelaufen ist. Dadurch wird dem UE ermöglicht, das Sendewiederholungs-Datenpaket vor dem Ablaufen des Zeitgebers und einem Leeren des Soft- Buffers in den Basisstationen seines Active Set zu senden sowie von dem Soft-Kombinieren zu profitieren.Furthermore There may be a default timer value for the Node B or the value can through higher Layers, such as the RRC (Radio Resource Control) layer, be configured. The RNC can send a message with a new one Information element, for example, named HARQ_flush_timer, signal. The message can be sent to a specific physical or transport channel, for example an E-DCH (Enhanced Dedicated Channel), set up or change. in the UMTS will use the Radio Network Control Protocol as the Node B Application Protocol (NBAP). For The packet sending the Enhanced Dedicated Uplink can have different coordination options be applied. If the Node B controls the uplink sending of the UEs, he can prioritize a particular UE whose timer is almost has expired. This allows the UE to retry the retransmission data packet before the expiration of the timer and an emptying of the soft buffer in the base stations of his Active Set to send as well as benefit from the soft-combining.
Obwohl Sendewiederholungen eine höhere Priorität haben können, können bei der Planungsentscheidung (scheduling decision) des UEs andere Parameter, wie beispielsweise die Kanalqualität, die verfügbare Sendeleistung, unterschiedliche Prioritäten von verschiedenen Datenströmen und so weiter, berücksichtigt werden. Wenn das UE einige Sendungen eigenständig Planen kann oder zusätzliche Sendekapazität anfordern kann, kann es Pakete priorisieren, deren Zeitgeber nahezu abgelaufen ist.Even though Send repeats have a higher priority can, can others in the scheduling decision of the UE Parameters, such as channel quality, available transmit power, different priorities of different data streams and so on, taken into account become. If the UE can schedule some shipments on its own or additional transmission capacity It can prioritize packets whose timers are near has expired.
Demzufolge
kann in einer anderen Ausführungsform
der Zeitgeberwert dem UE bekannt sein, beispielsweise kann dieser
vorab festgelegt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird
der Zeitgeberwert an das UE signalisiert. Der Zeitgeberwert kann
unter Verwendung der RRC-Signalisierung signalisiert werden. Dies
kann das Definieren eines neuen Informationselementes, beispielsweise
mit der Bezeichnung HARQ_flush_timer, für eine RRC-Signalisierungsnachricht
erforderlich machen. Die in
Des Weiteren kann das Kommunikations-Endgerät die Auswahl der Sendeparameter ändern, wenn es weiß, dass der Soft-Buffer in einigen oder in allen Node Bs bereits geleert wurde. In Abhängigkeit davon, wie viele Sendewiederholungen bereits gesendet wurden, gibt es beispielsweise mehrere Strategien für Incremental Redundancy. Einige UEs senden das Ausgangsdatenpaket bei einer geringen Coderate, um nah an die für das Dekodieren benötigte Coderate heranzukommen. Bei weiteren Sendewiederholungs-Datenpaketen wird lediglich ein wenig Redundanz hinzugefügt. Wenn bekannt ist, dass ein mit einem Datenpaket und dessen jeweiligen Sendewiederholungs-Datenpaketen assoziierter Buffer-Bereich in einigen oder in allen Node Bs geleert wurde, kann das UE wieder mit der ersten Übertragung (eines Pakets) starten. Dasselbe kann für Systeme gelten, die unterschiedliche Modulationskonstellationen für verschiedenen Übertragungen, wie beispielsweise eine Konstellationsänderung, verwenden (siehe beispielsweise 3GPP TS 25.213: „Spreading and modulation (FDD)", verfügbar unter http://www.3gpp.org).Furthermore, the communication terminal may change the selection of the transmission parameters if it knows that the soft buffer has already been emptied in some or all of the Node Bs. For example, depending on how many retransmissions have been sent, there are several strategies for incremental redundancy. Some UEs send the output data packet at a low code rate to get close to the code rate needed for decoding. For further retransmission data packets, only a little redundancy is added. If it is known that a buffer area associated with a data packet and its respective retransmission data packets has been emptied in some or all of the Node Bs, the UE may revert to the first one Start transmission (of a package). The same may apply to systems that use different modulation constellations for different transmissions, such as a constellation change (see, for example, 3GPP TS 25.213: "Spreading and modulation (FDD)", available at http://www.3gpp.org).
In
Es
gibt viele alternative Möglichkeiten,
wie die Feedback-Nachricht erzeugt und verarbeitet werden kann.
In diesem Beispiel senden alle Node Bs ein Feedback und wenn einer
der Node Bs eine ACK (siehe Schritt
Wenn
keine ACK für
ein gesendetes Paket Xi empfangen wird,
kann das Paket in Schritt
In
Schritt
Der
Zeitgeber kann vorzugsweise auf ein Vielfaches des TTIs gesetzt
werden und wird in Schritt
Wenn
ein Zeitgeber in einem Node B abläuft (siehe Schritt
Es
sollte außerdem
beachtet werden, dass lediglich ein ausgewählter Node B des Active Set eine
Feedback-Nachricht an das UE senden kann, um den Empfangsstatus
(ACK, NAK) eines gesendeten Datenpaketes/eines Sendewiederholungs-Datenpaketes
anzuzeigen. In letzterem Fall kann lediglich ein Zeitgeber für jedes
gesendete Paket aufrecht erhalten werden. In diesem Fall muss erwähnt werden,
dass es nicht gewährleistet
sein muss, dass die Soft-Buffer der anderen Node Bs, die keine Feedback-Nachricht
senden, immer noch voll synchronisiert sind. In diesem Fall kann
es von Vorteil sein, die vorangehend beschriebene Erfindung oder
die Synchronisation von Soft-Buffern durch die Signalisierung zwischen
den Node Bs des Active Set zu nutzen, was in der Parallelanmeldung „Base Station
synchronization during Soft Handover",
Im Folgenden werden weitere Vorgänge beschrieben, die durch das UE ausgeführt werden können. Dies sind hauptsächlich Vorgänge, die verhindern, dass Node B den Buffer-Bereich für den Sendewiederholungsvorgang eines bestimmten mit dem Buffer-Bereich assoziierten Datenpaketes leert. Aus diesem Grund muss der UE-Zeitgeber auf einen Wert gesetzt werden, der geringer als der Wert des Node B-Zeitgebers ist, um diesen Vorgang rechtzeitig auszulösen, das heißt, beispielsweise ein Sendewiederholungs-Datenpaket, das an dem Node B ankommt, vor dem Ablauf der Zeit senden zu können.The following describes other operations that can be performed by the UE. These are mainly processes that prevent Node B from rewriting the buffer area for a specific retry operation Buffer area associated data packet empties. For this reason, the UE timer must be set to a value lower than the value of the Node B timer to initiate this operation in a timely manner, that is, for example, a retransmission data packet arriving at the Node B before Expiration of the time to be able to send.
Wenn sich das UE in einem Scheduled Mode befindet, muss es die Kapazitäts-Anforderungs-Nachricht (resource request message) an den Node B senden. Diese Kapazitäts-Anforderung kann verschiedene Attribute enthalten, um den Node B beim Treffen der Planungsentscheidung (scheduling decision) zu unterstützen. Solche Parameter können beispielsweise die Priorität der Sendung, die Datenmenge in dem Buffer sowie die Zeit sein, die zur Verfügung steht, bis das Paket gesendet werden muss. In einem weiteren Aspekt der Erfindung berücksichtigt das UE den Zeitgeber für das Erzeugen der UE-Kapazitäts-Anforderung sowie für das Setzen der Parameter, die in der Kapazitätsanforderung gesendet werden.If If the UE is in a Scheduled Mode, it must have the Capacity Request message (resource request message) to the Node B send. This capacity requirement can contain various attributes to the Node B at the meeting to support the scheduling decision. Such For example, parameters can be the priority the shipment, the amount of data in the buffer, and the time that to disposal stands until the package has to be sent. In another aspect considered the invention the UE the timer for generating the UE capacity request also for Setting the parameters sent in the capacity request.
Es wurde erläutert, dass der Zeitgeber entsprechend dem ungünstigsten Fall, unter der Annahme des kontinuierlichen Sendens von Datenpaketen von dem UE und einer sofortigen Wiederverwendung desselben HARQ-Prozesses und derselben Sequenznummer durch ein neues Datenpaket, kalkuliert werden kann. Dies erfolgt, um ein fehlerhaftes Kombinieren der Soft-Buffer-Werte eines Paketes unter allen Umständen zu vermeiden. Andererseits tritt ein solcher Fall in Wirklichkeit nur selten auf und es ist wahrscheinlicher, dass die Soft-Buffer-Werte von Zeit zu Zeit gelöscht werden, obwohl noch eine etwas verzögerte Sendewiederholung erfolgen kann. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Zeitgeber auf einen höheren Wert als in dem beschriebenen ungünstigsten Fall gesetzt werden. In diesem Fall muss das UE ein fehlerhaftes Kombinieren in Extremsituationen, die dem ungünstigsten Fall nahe kommen, durch entsprechende Vorgänge, die im Folgenden erläutert werden, verhindern.It was explained that the timer corresponding to the worst case, assuming the continuous transmission of data packets from the UE and a immediate reuse of the same HARQ process and the same Sequence number through a new data packet, can be calculated. This is done to improperly combine the soft buffer values a package under all circumstances to avoid. On the other hand, such a case actually occurs only rarely and it is more likely that the soft-buffer values of Deleted time by time although there is still a slightly delayed retransmission can. In a further embodiment of the present invention, the timer to a higher value than in the described worst case Case are set. In this case, the UE must combine a faulty one in extreme situations that are close to the worst case, through appropriate processes, which is explained below be prevented.
In Abhängigkeit von dem Feedback-Protokoll kennt das UE die HARQ-Kontexte einiger oder sämtlicher Node Bs, das heißt, den Status der verschiedenen Prozesse oder des ARQ-Fensters, den Zeitgeber, den Soft-Buffer-Bedarf und so weiter. Wenn die ACK/NAK durch alle Node Bs gesendet wird, kann das UE auf Grund einer fehlenden ACK/NAK wissen, dass der Node B höchstwahrscheinlich ein bestimmtes Paket verpasst hat. Wenn dies eine erste Übertragung (eines Pakets) war, ist offensichtlich, dass der Soft-Buffer des Node B nicht aktualisiert wurde und demzufolge nicht mit den Buffern der anderen Node Bs, die eine Feedback-Nachricht gesendet haben, synchronisiert ist. Das UE kann demzufolge vorhersagen, wenn eine Fehlersituation potenziell auftreten kann, und diesen Fall vermeiden.In dependence From the feedback protocol, the UE knows the HARQ contexts of some or all Node Bs, that is, the status of the various processes or the ARQ window, the Timer, soft buffer need, and so on. If the ACK / NAK sent by all Node Bs, the UE may be due to a missing ACK / NAK know that Node B is most likely a specific one Missed package. If this was a first transfer (of a package), it is obvious that the soft buffer of Node B is not updating and therefore not with the buffers of the other Node Bs, that sent a feedback message is synchronized. Consequently, the UE can predict when an error situation is potentially can occur and avoid this case.
Da die Fehlersituation nur auftritt, wenn ein neues Paket gesendet wird, kann der Sender eine andere HARQ-Prozess- und/oder eine Sequenznummer (oder NDI) für das neue Paket verwenden und folglich ein potenziell fehlerhaftes Kombinieren vermeiden. Wenn der Soft-Buffer-Speicherplatz begrenzt ist, muss ein HARQ-Prozess- und/oder ein Sequenznummern-(oder NDI-)Wert verfügbar sein, der sich nicht in dem Verarbeitungsstatus befindet oder Werte hat, die für das Kombinieren gespeichert sind. Wenn der gesamte Soft-Buffer in Verwendung ist, kann der entsprechende Sendewiederholungsvorgang hinausgezögert werden, bis eine ACK für ein anderes Paket in dem Soft-Buffer empfangen wird und dieser HARQ-Prozess und/oder diese Sequenznummer (NDI) wieder verwendet werden kann. Auch der HARQ-Prozess kann hinausgezögert werden, bis der Zeitgeber abläuft und mit demselben Paket erneut startet. Im Allgemeinen sollte vermieden werden, dass das UE warten muss, bis der Zeitgeber in dem Node B abläuft, um die Latenzzeit zu verringern. Dennoch kann es spezielle Fälle in Abhängigkeit von dem Datenpaket-Sendewiederholungsprotokolldesign geben, bei denen das Ablaufen des Zeitgebers erwünschenswert ist. Anstatt auf das Ablaufen des Zeitgebers in dem Node B zu warten, kann das UE sich selbst einen Teil oder die Gesamtheit eines Soft-Buffer-Bereiches in dem Node B initiieren. Dies kann beispielsweise durch Verwenden eines Lösch-Indikators, durch künstliches Vorwärtsverschieben des HARQ- Fensters, das einem Leeren eines Teils des gesamten Buffers entspricht, oder durch das einfache Verwerten einiger Pakete durchgeführt werden, die nicht bestätigt werden. Wenn das UE nicht in der Lage ist, Pakete wiederholt zu senden, da beispielsweise die Sendeleistung unzureichend ist, das rechtzeitige Planen der Sendewiederholungen nicht möglich ist und so weiter, kann es dies an den Node B signalisieren, um ein Leeren des Soft-Buffers zu vermeiden. Dies kann beispielsweise durch ein Flag zusammen mit den anderen HARQ-bezogenen Steuerinformationen, wie beispielsweise der HARQ-Prozessnummer und der Sequenznummer (oder NDI), erfolgen. Eine spezielle das Flag umfassende Neustartanforderungs-Nachricht kann durch das UE gesendet werden, um einen Node B anzuweisen, einen bestimmten laufenden Zeitgeber neu zu starten. Bei Empfang der Nachricht hält der Node B den Zeitgeber für dieses Paket an oder startet ihn vorzugsweise erneut und erhält den Soft-Buffer aufrecht. Eine andere Möglichkeit wäre eine Art Null-Nutzdatenpaket mit bestimmten Steuerinformationen, jedoch mit einer Transportblockgröße von Null. Das bedeutet, dass keine echten Daten gesendet werden. Obwohl diese Sendung einige Ressourcen verbraucht, kann sie funkeffizienter sein als das Leeren des Soft-Buffers, der nahezu genug Redundanz für das erfolgreiche Dekodieren gesammelt haben kann.Since the error situation only occurs when a new packet is sent, the sender can use a different HARQ process and / or sequence number (or NDI) for the new packet, thus avoiding potentially erroneous combining. If the soft buffer space is limited, a HARQ process and / or sequence number (or NDI) value must be available that is not in the processing state or that has values stored for combining. When the entire soft buffer is in use, the corresponding retransmission operation may be delayed until an ACK for another packet is received in the soft buffer and this HARQ process and / or sequence number (NDI) can be reused. Also, the HARQ process may be delayed until the timer expires and restarts with the same packet. In general, it should be avoided that the UE must wait until the timer expires in the Node B to reduce latency. Nevertheless, there may be special cases depending on the data packet retransmission protocol design in which the expiration of the timer is desirable. Instead of waiting for the timer to expire in the Node B, the UE may itself initiate some or all of a soft buffer area in the Node B. This can be done, for example, by using a clear indicator, by artificially shifting the HARQ window forward, corresponding to emptying a portion of the entire buffer, or by simply exploiting some packets that are not acknowledged. If the UE is unable to transmit packets repeatedly, for example because the transmit power is insufficient, timely scheduling of retransmissions is not possible, and so forth, it may signal this to Node B to allow clearing of the soft buffer avoid. This can be done, for example, by a flag along with the other HARQ-related control information, such as the HARQ process number and the sequence number (or NDI). A special restart request message including the flag may be sent by the UE to direct a Node B to restart a particular current timer. Upon receipt of the message, the Node B halts the timer for that packet or preferably reboots it and maintains the soft buffer. Another possibility would be a kind of zero payload packet with certain control information, but with a transport block size of zero. This means that no real data is sent. Although this program consumes some resources, it can be more funky-efficient than emptying the soft buffer, which is nearly enough red may have accumulated for successful decoding.
Wie
vorangehend beschrieben, ist es in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erstrebenswert, wenn ein einzelner Node
B Feedback-Nachrichten
an das UE sendet, um ein empfangenes Datenpaket zu bestätigen. Aus
diesem Grund kann die Auswahl des so genannten Serving Node B weitere Überlegungen
erfordern, um ein zuverlässiges
Feedback für
das UE bereitzustellen. Mögliche
Auswahlkriterien in Bezug auf Funkverbindungs-Qualitätsindikatoren
für die
Auswahl eines Serving Node B werden in der Parallelanmeldung „Serving
Base Station selection during Soft Handover",
Die Tatsache, dass der für die Synchronisation der Soft-Buffer-Inhalte verwendete Zeitgeber kurz vor dem Ablauf steht, kann als Verschlechterung der Uplink-Funkverbindungsbedingungen dieses bestimmten Node B interpretiert werden. Das Signalisieren dieser Information zur Unterstützung der Neuauswahl des Serving Node B hängt von der betrachteten UTRAN-Architektur ab. Bei der R99/4/5-Architektur kann die Information von dem aktuellen Serving Node B an den RNC signalisiert werden. Bei der weiterentwickelten Architektur können die funkbezogenen Protokolleinheiten jedoch in den Node B + s angeordnet sein. Es kann dem aktuellen Serving Node B+ obliegen, einen neuen Serving Node B+ auszuwählen und die Entscheidung an ihn zu signalisieren. Demzufolge muss in diesem Fall die Tatsache, dass der Zeitgeber in dem aktuellen Serving Node B kurz vor dem Ablauf steht, nicht an andere Netzelemente signalisiert werden.The Fact that the for the synchronization of the soft buffer contents used timers is about to expire, may be considered deterioration of the uplink radio link conditions this particular Node B will be interpreted. Signaling this information for support the reselection of Serving Node B depends on the considered UTRAN architecture from. In the R99 / 4/5 architecture, the information may be from the current one Serving Node B are signaled to the RNC. In the advanced Architecture can however, the radio-related protocol units are located in the Node B + s be. It may be the current serving node B +, a new one Serving Node B + to select and the decision to signal him. Consequently, in In this case, the fact that the timer is in the current serving node B is about to expire, not signaled to other network elements become.
In
der Parallelanmeldung wird die Verhandlung der Aktivierungszeit
für die
Auswahl des Serving Node B beschrieben. Eine mögliche Interaktion mit der
vorliegenden Anmeldung wäre,
den Status des Zeitgebers für
die Soft-Buffer-Synchronisation zu berücksichtigen, bevor eine neue
Aktivierungszeit vorgeschlagen wird. In Abhängigkeit von der Architektur des
Funkzugangsnetzes (Radio Access Network – RAN), der tatsächlichen
Verwendung, der Transporttechnik und so weiter, kann es zu verschiedenen
Verzögerungen
an den Iub/Iur-Schnittstellen kommen. In Abhängigkeit von diesen Verzögerungen
kann es von Vorteil sein, die vorangehend beschriebene Erfindung
oder die Soft-Buffer-Synchronisation
durch Signalisieren zwischen den Node Bs des Active Set, die in
der Parallelanmeldung
Eine weitere Ausführungsform stellt eine alternative Lösung der vorangehend dargestellten Aufgabe der vorliegenden Erfindung bereit. Wenn ein Paket in dem Node B gespeichert ist und der Node B für eine bestimmte Zeit keine Sendewiederholung empfängt, weiß er nicht, ob er die Sendewiederholung verpasst hat, die vielleicht von einem anderen Node B korrekt empfangen wurde oder ob wirklich nichts im Uplink gesendet wurde.A another embodiment represents an alternative solution the above-described object of the present invention ready. If a packet is stored in the Node B and the Node B for one does not receive a retransmission, it does not know if it is retransmitting who may have received correctly from another Node B. or really nothing was sent in the uplink.
Wenn keine Fehler in der Downlink-Feedback-Signalisierung vorliegen, kennt das UE seinen Sendestatus (HARQ-Kontext) von jedem Node B genau. Selbst wenn einige Node Bs einige Sendewiederholungen ganz verpasst haben, ist dies dem UE auf Basis der fehlenden Feedbacks von diesen UEs bekannt.If there are no errors in the downlink feedback signaling, the UE knows its transmission status (HARQ context) of each Node B exactly. Even if some Node Bs do some retransmissions all the way this is the UE on the basis of the missing feedbacks known by these UEs.
In dieser Ausführungsform kann ein zusätzliches Flag verwendet werden, das anzeigt, ob das empfangene Datenpaket mit vorherigen Sendungen kombiniert werden soll. Wenn ein Paket, das noch in dem Soft-Buffer gespeichert ist, in der Zwischenzeit nicht zugewiesen wird oder nicht durch einen der Node Bs bestätigt wird, kann ein Kombinierindikator durch das UE gesetzt werden, um einem Node B anzuzeigen, dass das Paket noch kombiniert werden kann. Dadurch wird einem Node B die Garantie gegeben, dass das Paket noch kombiniert werden kann. Bei einer ersten Übertragung eines neuen Datenpaketes kann der Kombinierindikator anzeigen, dass das empfangene Paket nicht mit den zuvor empfangenen Datenpaketen zu kombinieren ist und der Node B kann einen Buffer-Bereich, welcher der mit den aktuell empfangenen Datenpaket signalisierten Prozessnummer entspricht, löschen. Eine vorteilhafte Kombination mit dem Löschzeitgeber kann ebenfalls möglich sein. Wenn der Zeitgeber abgelaufen ist und ein Paket mit einem nicht gesetzten Kombinierindikator empfangen wird, wird das Paket verworfen.In this embodiment can be an extra Flag that indicates whether the received data packet to be combined with previous broadcasts. If a package, which is still stored in the soft buffer, not in the meantime is assigned or not confirmed by any of the Node Bs, For example, a combine indicator may be set by the UE to one Node B indicate that the package can still be combined. Thereby A Node B is given the guarantee that the package is still combined can be. At a first transmission of a new data packet, the Combine Indicator may indicate that the received packet not with the previously received data packets combine and the Node B can have a buffer area which the process number signaled with the currently received data packet corresponds, delete. An advantageous combination with the deletion timer can also possible be. When the timer has expired and a packet with a Unset Combined Indicator becomes the package discarded.
Wenn sich bei einer anstehenden Sendewiederholung die Kanalbedingungen in der Zwischenzeit geändert haben, kann es ebenfalls vorteilhaft sein, das Sendeformat des Paketes zu ändern. Dies impliziert, dass kein Kombinieren möglich ist. In diesem Fall kann das Löschbit gesetzt werden, obwohl dasselbe Paket mit derselben Sequenznummer gesendet wird. Der Empfänger kann den HARQ-Buffer löschen, obwohl ein Paket mit derselben Sequenznummer (oder Prozessnummer und NDI) immer noch zwischengespeichert ist. Ein Vorteil im Vergleich zu der Erhöhung der Sequenznummer ist, dass kein Paket in dem Umordnungs-Buffer fehlt.If at a pending retransmission the channel conditions changed in the meantime It may also be advantageous to the transmission format of the package to change. This implies that no combining is possible. In this case can the deletion bit be set, though the same package with the same sequence number is sent. The recipient can clear the HARQ buffer, although a package with the same sequence number (or process number and NDI) is still cached. An advantage in comparison to the increase The sequence number is that there is no packet in the reorder buffer is missing.
Bei einem schnellen Zellenwechsel (Fast Cell Site Selection – FCS) sind die sich ergebenden Probleme ähnlich denjenigen, die in der Einleitung dieser Anmeldung beschrieben werden. Im Gegensatz dazu kann es kein Soft-Handover für ein UE geben, jedoch ein schnelles Wechseln zwischen verschiedenen Zellen.at fast cell site selection (FCS) the resulting problems are similar those described in the preamble of this application. In contrast, there may be no soft handover for a UE, but one fast switching between different cells.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung können die der vorangehend beschriebenen vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien auch auf die HARQ-Soft-Buffer-Synchronisation während des schnellen Zellenwechsels (Fast Cell Site Selection – FCS) angewendet werden. Unter Verwendung der Fast Cell Site Selection sendet das UE immer zu einer einzigen Zelle, vorzugsweise zu der Zelle mit den besten Kanaleigenschaften oder der geringsten Last (kein Soft-Handover-Senden). In Abhängigkeit von dem detaillierten Protokoll kann das UE innerhalb einer bestimmten Zeit oder jedes TTIs zwischen Zellen wechseln. Der Zellenwechsel kann eigenständig durch das UE durchgeführt oder ganz oder teilweise durch das Netz gesteuert werden. Auf dieselbe Weise wie bei einem Soft-Handover muss der Soft-Buffer synchronisiert werden, bevor die nächste Sendung an demselben Node B ankommen kann. Bei FCS kann die für die Synchronisation verfügbare Zeit einen Wechsel von dieser Zelle und zurück zu dieser Zelle berücksichtigen. Dieselbe weitere Ausführungsform kann angewendet werden, wenn es verschiedene Koordiniermodi gibt, wobei ein Modus durch die Unterstützung des HARQs gekennzeichnet sein kann, während ein anderer dies nicht ist. Wenn sich das UE in dem Koordiniermodus befindet, kann es HARQ nicht unterstützen, während es, wenn es sich in dem eigenständigen Modus, solche Funktionalität unterstützen kann. Einer der Gründe dafür kann sein, dass für den Koordiniermodus mehr Steuerinformationen zwischen dem UE und dem Node B signalisiert werden müssen. Diese könnten mit den für den HARQ-Vorgang erforderlichen Steuerinformationen kombiniert werden. Wenn zurück oder vorwärts gewechselt wird, kann der Soft-Buffer ebenfalls synchronisiert werden.In a further embodiment of the present application based on the present invention described above principles also apply to HARQ soft buffer synchronization while fast cell site selection (FCS) become. Using the Fast Cell Site Selection, the UE always to a single cell, preferably to the cell with the best channel characteristics or lowest load (no soft-handoff transmission). Dependent on of the detailed protocol, the UE can within a certain time or switch each TTIs between cells. The cell change can independently performed by the UE or wholly or partially controlled by the network. On the same As in a soft handover, the soft buffer must be synchronized, before the next Shipment can arrive at the same Node B. For FCS, that can be for synchronization available Take into account a change from this cell and back to that cell. The same further embodiment can be applied if there are different coordination modes, one mode being characterized by the support of the HARQ can be while another one is not. When the UE is in the coordination mode HARQ can not support it while it is in it independent Mode, such functionality can support. One of the reasons for that can be that for the coordination mode more control information between the UE and must be signaled to the Node B. These could with the for control information required by the HARQ process. When back or forward is changed, the soft buffer can also be synchronized.
Es ist möglich, dass der RNC nichts von einem Moduswechsel oder einem Zellenwechsel weiß, der durch den Node B und das mobile Endgerät durchgeführt wird. Sobald der RNC, der als eine Umordnungseinheit dient, Pakete von einem neuen Node B empfängt, kann er die vorherigen oder sämtliche anderen Node Bs in dem Active Set informieren, ihre Soft-Buffer zu leeren. Alternativ dazu kann der Node B wissen, ob ein Zellenwechsel durchgeführt wird und kann den alten Node B oder die anderen Node Bs darüber informieren. Die anderen Node Bs können ihre Buffer dementsprechend leeren. Der Node B, dem der Modus- oder der Zellenwechsel bekannt ist, kann auch den RNC in der Rel99/4/5-Architektur oder den aktuellen Serving Node B+ in der weiterentwickelten Architektur (evolved architecture) darüber informieren. Der RNC oder der Serving Node B+ kann ebenfalls die anderen Node Bs des Active Set darüber informieren, ihre Buffer dementsprechend zu leeren. Wenn der Zellen- oder Moduswechsel langsam und nicht Paket für Paket durchgeführt wird, kann der Soft-Buffer synchronisiert werden, bevor ein Zellen- oder Moduswechsel zurück zu der vorherigen Zelle oder dem vorherigen Modus stattfinden kann.It is possible, that the RNC does not care about a mode change or a cell change who knows performed by the Node B and the mobile terminal. Once the RNC, the serves as a rearrangement unit, packets from a new Node B receives can he the previous or all inform other Node Bs in the Active Set of their soft buffers to empty. Alternatively, the Node B may know if a cell change is carried out and can inform the old Node B or the other Node Bs about it. The other Node Bs can empty their buffers accordingly. The Node B, which is the mode or The cell change is also known, the RNC in the Rel99 / 4/5 architecture or the current Serving Node B + in the evolved architecture (evolved architecture) about it to inform. The RNC or Serving Node B + can also use the inform other Node Bs of the Active Set about their buffers to empty accordingly. When the cell or mode change slow and not package for Package is carried out The soft buffer can be synchronized before a cell or Mode change back to the previous cell or mode.
Wie vorangehend beschrieben, kann der Nachteil bestehen, dass Soft-Buffer-Werte gelöscht werden, obwohl immer noch Sendewiederholungen ankommen können. Wenn sehr schnelle Zellen- oder Moduswechsel beispielsweise pro TTI durchgeführt werden, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine wiederholte Auswahl derselben Zelle oder desselben Modus häufig vorkommt. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, die Soft-Buffer-Werte für einen potenziellen Wechsel zurück zu der Zelle oder dem Modus für eine gewisse Zeitspanne zu behalten. Dadurch wird ein Kombinieren von Sendewiederholungen mit vorherigen Sendungen ermöglicht, die bereits in dem Soft-Buffer zwischengespeichert sind. Es kann auch vorkommen, dass das Kommunikations-Endgerät oder das mobile Endgerät nach dem Wechsel zu einer neuen Zelle oder einem neuen Modus keine Daten mehr sendet. In diesem Fall kann entschieden werden, zurück zu der vorherigen Zelle oder dem vorherigen Modus zu wechseln und mit dem Senden mit demselben Status des zugehörigen Buffer-Bereiches fortzufahren. Die Zeitspanne, bis ein Leeren durchgeführt wird, kann wieder als eine Schwellen-Zeitspanne definiert werden, wobei wenigstens eine der Basisstationen und das Kommunikations-Endgerät die Zeit, die seit dem Speichern des Datenpaketes in dem zugehörigen Buffer-Bereich verstrichen ist, überwachen können. Die Schwellen-Zeitspanne kann auf eine ähnliche wie oben beschriebene Weise eventuell unter Berücksichtigung einer zusätzlichen Zellen- oder Moduswechselzeit berechnet werden. Es kann wieder ein Zielkonflikt zwischen der Mindestlänge der Schwellen-Zeitspanne und dem Gewinn durch das Soft-Kombinieren bestehen. Durch das beschriebene Verfahren oder durch ein Kombinieren mit anderen Verfahren kann ein fehlerhaftes Kombinieren vermieden werden. Die beschriebene Schwellen-Zeitspanne für FCS oder einen Moduswechsel kann gleich der Schwellen-Zeitspanne für das Soft-Handover, das heißt, der Vielzahl von Basisstationen, sein oder sich von dieser unterscheiden. Wenn der Wert unterschiedlich ist, kann er ebenfalls an wenigstens eine der jeweiligen Basisstationen durch Funknetz-Steuersignalisierung und an das Kommunikations-Endgerät durch Funkressourcen-Signalisierung auf eine ähnliche wie oben beschriebene Weise signalisiert werden.As described above, may have the disadvantage that soft buffer values to be deleted, although retransmissions can still arrive. When very fast cell or mode change, for example, per TTI, There is a high probability that a repeated selection same cell or mode is common. In this case It may be advantageous to set the soft buffer values for one potential change back to the cell or mode for to keep a certain amount of time. This will be a combination allows retransmissions with previous broadcasts, already cached in the soft buffer. It can also happen that the communication terminal or the mobile terminal after the change sends data to a new cell or mode. In this case you can decide back to the previous cell or switch to the previous mode and send with it Status of the associated buffer area continue. The time until an emptying is performed can again be defined as a threshold time period, wherein at least one of the base stations and the communication terminal the time which has elapsed since the storage of the data packet in the associated buffer area is, monitor can. The threshold period may be similar to that described above Way possibly considering a additional Cell or mode change time calculated become. It may again be a conflict of interest between the minimum length of Threshold and profit by soft combining. By the method described or by combining with other methods can avoid erroneous combining. The described threshold time for FCS or a mode change can equal the threshold time span for the Soft handover, that is, of the plurality of base stations, or be different from this. If the value is different, he can also at least one of the respective base stations by radio network control signaling and to the communication terminal by radio resource signaling to a similar one as described above Be signaled way.
Zum
Abschluss wird darauf hingewiesen, dass die vorangehend beschriebene
vorliegende Erfindung für
verschiedene Typen von RAN-Architekturen verwendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist beispielsweise auf die in
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